结构化布线是全电气时代的基础
提到全电力社会(AES),我们就会想到未来,二氧化碳中性电力将成为我们的主要能源。如果我们全球社会能够成功地大幅减少全球二氧化碳排放量,同时增加能源供应,这将促进所有地区的经济增长和繁荣。如果你问人们,他们会将哪些技术领域与向可再生能源过渡联系起来,许多受访者通常会首先想到可持续能源发电或存储的概念。
在这两者之间建立联系这一同样重要的任务却往往较少受到关注。毕竟,行业耦合是全电气时代取得成功的一个关键概念。其目的是将经济和社会的不同部门联系起来,以提高能源效率,平衡可再生能源供应的波动。例如,电动汽车充电站等可控消费者有助于稳定整个能源供应。
网络世界中标准的重要性
这就是结构化布线概念和标准的由来。结构化布线系统提供了灵活、可扩展和面向未来的基础设施,对于不同能源系统的集成至关重要,从而为行业耦合做出了宝贵贡献。
但为什么我们首先要制定标准呢?
对于像 HARTING 这样同样从事工业网络的技术公司来说,跨组织标准化这一主题非常重要。因为标准意味着兼容性,简单明了。这对于确保可靠性、安全性和互操作性至关重要。
以数据网络技术为例,包括广义上的自动化协议,交换数据的能力是必须的。ISO/IEC 11801、ISO/IEC 14763-2 和 TIA-568 等标准规定了布线系统的安装、性能和测试标准。如今,我们几乎所有的产品标准都已与测试标准挂钩。例如,我们的客户不仅可以了解其物理和电气特性,还可以了解如何根据 CAT 5 对 M12 连接器进行正确测试。例如,在不同的理念、产品、制造商或协议汇集在一起并相互影响的情况下,标准就很有意义,结构化布线就是如此。
什么是结构化布线?
所谓结构化布线,无非是指由电缆、连接器和相关组件组成的标准化系统,可实现灵活、经济高效的网络架构。这包括各种组件:垂直布线、水平布线、配线架、插座和电缆桥架。最终目的是建立一个统一、有序的布线基础设施。
一般包括三个层次:一级布线、二级布线和三级布线,其中包括网络电缆、接线盒、配线架和网络机柜等无源元件。同时,该基础设施还连接着交换机、路由器或无线局域网接入点等有源组件。
展望未来,这类布线将通过高性能和冗余结构等方式提高运行可靠性。不过,它也使公司更容易简单地扩展或修改网络,而无需进行大规模的转换工作。从长远来看,这可以帮助企业节约成本,减少潜在的停机时间。
结构化布线是 AES 的促进因素
这就把我们带到了 "全电气社会"。AES 的基础是通过结构化布线实现数据的无缝集成。这反过来又使连接不同的工业和技术部门成为可能。然而,如果没有这个概念的秘密之星,它就无法发挥作用:ISO/IEC 11801。
ISO/IEC 11801 的成功故事
ISO/IEC 11801 最初主要用于局域网领域的楼宇结构化布线,约在 30 年前制定,旨在将楼宇内不同的通信协议整合在一起。
不过,该标准一直在不断发展,现在已涵盖了从办公楼到工业厂房和数据中心等广泛的应用和使用领域。
如果把它对结构化布线的影响比作一个人在盖房子。从零开始建房意味着必须独立设计一切。起初,您可能可以独自应对,但有时会遇到更复杂的要求,如静力学、风荷载或隔热效率。因此,您需要专业专家和标准化组件。
过去,建筑物中的布线系统往往是针对每种应用单独设计的。每个制造商都有自己的协议、电缆和连接器,无法一起使用。这种个人主义堪比独自规划一切的房屋建造者。
但如今,ISO/IEC 11801 等标准已牢固确立。这些标准确保事先规定某些参数和组件。这意味着可以使用预制的标准化部件,类似于现代建筑商可以使用各种成熟的建筑部件和技术。这样,无论是在施工还是在网络基础设施方面,都能实现更高效、更兼容、更经济的实施。
结构化布线可与房屋可持续规划的基础设施相媲美,后者可持续使用 20-30 年,而结构化布线则保证了一个面向未来的基础,支持各种应用和技术。
行业耦合的基础设施
结构化布线还能连接不同的工业和技术部门,从而促进部门耦合。这种耦合对于 AES 的目标图像至关重要。它确保能源、工业和运输等部门之间的能源流和数据流能够得到有效管理。
数据传输:一根电缆即可提供信息和电力(SPE)
这些数据和能量可通过以太网供电(PoE)在同一根四线对电缆中传输。不过,由于单对以太网 (SPE) 的发展,现在甚至只需一对双绞线就能实现传输。这不仅降低了材料成本,将射程增加到 1,000 米,还能在空间和重量都十分有限的环境中使用。
我们谈论的不仅仅是数据和信号,还越来越多地涉及电力。SPE 是结构化布线如何进一步发展以高效传输数据和能源的一个典型例子。
结构化布线的未来
而结构化布线的未来恰恰在于其适应新应用领域和技术进步的能力。我们的目标是在智能城市等新领域建立该技术,在这些领域实现集中式基础设施,进而实现 AES。结构化布线为各行各业不断增长的数据和能源传输需求提供了灵活且面向未来的解决方案。
实际的挑战在于如何将这种布线集成到新的应用领域,如智能城市。在这种情况下,结构化布线就成为了一种重要的基础设施,能够高效、可持续地管理数据和能源。
Rainer Schmidt
职位: Business Development Manager, Cable Systems
- 公司名称: HARTING Technology Group
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