ITALIARete ethernet con cavi in fibra ottica: un cablaggio a prova di EMC
Le reti ethernet in ambito industriale molto spesso sono soggette ad “attacchi” di origine elettromagnetica, ecco perché il passaggio ad un cablaggio in fibra ottica, da un cablaggio in rame, può essere la soluzione
Le caratteristiche del cablaggio in fibra ottica per reti ethernet
Il cablaggio in fibra ottica per reti ethernet, rispetto a quello con cavi in rame, può garantire diversi punti di forza:
- Elevata velocità di trasmissione: possibilità di raggiungere performance fino a 100 Gigabit Ethernet (100GbE)
- Lunghe distanze: collegamenti punto-punto fino a 80km di cavi in fibra ottica senza ripetitori
- Totale immunità da interferenze elettromagnetiche: la trasmissione di un segnale ottico non è influenzata dai campi elettromagnetici
- Possibilità di coesistenza con cavi energia: un cablaggio in fibra ottica non prevede l’uso di “metalli” e quindi non prevede limitazioni nella posa con cavi elettrici
Al fine di realizzare un’infrastruttura completa per una rete ethernet con cavi in fibra ottica è necessario considerare:
- la tipologia di cavo ottico
- i relativi connettori per fibra ottica
- i box di distribuzione per la fibra ottica e i relativi accessori
- gli switch per fibra ottica
Vediamo ora nel dettaglio le caratteristiche di questi componenti per un cablaggio in fibra ottica a regola d’arte.
Principali tipologie di Cavi fibra ottica
- Fibra ottica in vetro multimodale (OMx)
La fibra ottica multimodale è oggi molto diffusa nel cablaggio in fibra ottica in ambito terziario o residenziale, grazie ad un ottimo rapporto di prezzo/prestazioni. Queste fibre hanno un core di 50 micron (in passato anche da 62,5 micron con la tipologia OM1) ed un cladding di 125 micron.
Negli anni le tecnologie dei cavi in fibra ottica per reti ethernet si sono molto evolute e oggi la fibra multimodale OM5 può raggiungere prestazioni fino a 100 Gigabit e distanze fino a 2km
LAPP offre una gamma completa di cavi fibra ottica multimodali all'interno del brand HITRONIC.
- Fibra ottica in vetro monomodale (OSx)
La fibra ottica monomodale è da sempre la più utilizzata nel cablaggio fibra ottica infrastrutturale, grazie alla possibilità di raggiungere lunghe distanze. Queste fibre hanno un core di 9 micron ed un cladding di 125 micron.
Anche la tecnologia del cablaggio in fibra ottica monomodale si è evoluta, la tipologia OS1 è oggi obsoleta e le attuali fibre monomodali OS2 possono raggiungere prestazioni fino a 100 Gigabit e distanze superiori ai 10km.
LAPP offre una gamma completa di cavi in fibra ottica monomodale all'interno del band HITRONIC.
- Fibra ottica a cristalli fotonici (PCF)
La fibra ottica PCF si sta diffondendo negli ultimi anni, soprattutto nell’ambito delle applicazioni industriali. Grazie ad un diametro maggiore rispetto alle fibre ottiche in vetro, la fibra PCF (core 200 micron e cladding 230 micron) consente operazioni di cablaggio in campo molto facilitate ed inoltre offre una maggiore resistenza meccanica.
La distanza massima tra cavi in fibra ottica PCF è notevolmente inferiore rispetto ai cavi GOF, tipicamente nell’ordine dei 100/200m a 100 Megabit
LAPP offre una gamma completa di cavi fibra ottica PCF nella gamma HITRONIC, anche conformi alle più recenti linee guida PROFINET.
- Fibra ottica plastica (POF)
La fibra ottica POF è un tipo di cavo che utilizza fibre di plastica invece di fibre di vetro per trasmettere i dati. È leggera, flessibile e conveniente rispetto ai cavi in fibra ottica di vetro. Tuttavia, ha una larghezza di banda limitata ed è utilizzata principalmente per applicazioni di trasmissione dati a breve distanza, tipicamente in ambito automotive.
Grazie al suo diametro di 1mm, il cablaggio in campo con i relativi connettori fibra ottica risulta molto rapido e a prova di errore
LAPP offre una gamma completa di cavi fibra ottica POF nella gamma HITRONIC, anche per applicazioni con elevato stress meccanico, come catene portacavi.
Principali tipologie di Connettori fibra ottica
Per il collegamento del cablaggio in fibra ottica dai cassetti di distribuzione ai dispositivi di trasmissione/ricezione è sempre necessario valutare il connettore adeguato. Le tipologie più usate sono:
Le diverse estremità dei connettori per fibra ottica
Tutti i connettori per fibra ottica devono garantire adeguate caratteristiche trasmissive e meccaniche in base all’applicazione. Esistono inoltre differenti finiture geometriche delle estremità dei connettori: PC, UPC, APC o Flat.
Principali tipologie di Box di distribuzione ed accessori
In base all’applicazione sono necessari adeguati dispositivi per connettere il cavo ottico che arriva dal campo al dispositivo di trasmissione/ricezione anche al fine di creare un giunto temporaneo, che facilita anche la manutenzione e/o modifica del cablaggio fibra ottica.
Principali tipologie di switch fibra ottica
Un cablaggio in fibra ottica non può essere composto solo da componenti passivi, ma è sempre necessario abbinare i relativi componenti attivi che trasformano i “dati in luce” e viceversa.
La conversione tra segnale elettrico e flusso luminoso è tipicamente gestita da switch in fibra ottica che integrano porte dedicate oppure da media converter ottico-elettrici.
Anche per gli switch in fibra ottica restano validi tutte le tipiche considerazioni che vengono fatte nella progettazione di una rete ethernet in rame, poiché il cablaggio in fibra ottica impatta solo sugli aspetti relativi al livello 1 (livello fisico) del modello OSI.
La tipologia più diffusa oggi di switch fibra ottica è quella di modelli dotati di porte SFP (small form factor pluggable), un formato standard di ricetrasmettitori disponibili in diversi modelli a seconda del tipo di cavo e connettori fibra ottica a cui devono essere abbinati: