3月30-31日，第二十五届中国高速公路信息化大会暨技术产品博览会在福州海峡国际会展中心盛大召开，光路科技携Bypass交换机、TSN交换机及高速公路应用方案亮相展会现场。
中国高速公路信息化大会暨技术产品博览会（简称：CEIC）由中国公路学会主办，是我国交通信息化领域规模和影响力最大的专业性会议。本届会议以“创新·融合·高质量发展”为主题，深入探讨5G、大数据、云计算、人工智能、区块链、数字孪生等新一代信息技术在高速公路建设、管理、运营及出行服务等众多领域的创新应用和产业融合，并集中展示最新、最热的高速公路信息化技术产品研发、应用成果。本次大会展出面积5万平方米，有近300家国内外厂商参展。
为助力智慧高速高质量发展，光路科技研发了一系列用于高速公路应用场景的工业交换机产品及解决方案，并亮相本次展会。
在智能交通项目中，室外环境在温度、湿度、供电条件、电磁干扰等方面比数据中心机房环境更恶劣，因此一般采用高可靠性的工业级设备组网，工业交换机则起到了关键作用。光路科技展出的Bypass交换机，采用工业级设计，可在恶劣环境下工作。Bypass交换机通过以太网环网、生成树协议、旁路保护、链路聚合、链路备份等技术实现了高可靠的链路保护。
由于智能交通和工业自动化的高速发展，越来越多的系统对以太网有了更高的需求，它们需要实时和安全的通信。比如工业自动化中的机器必须共享其数据以进行同步、控制、分析和优化。汽车和交通行业也离不开可靠的通信，尤其是在车辆越来越自动化的今天。常规以太网不能满足这些系统的实时通信要求，因为它们需要确定通信延迟时间。
本次展会，光路科技展示了最新的时间敏感网络（TSN）解决方案，TSN交换机通过以太网提供完全确定的实时通信，保证了通信延迟时间。配有冗余协议的TSN以太网交换机，对于需要实时和安全关键通信的系统来说非常有吸引力。TSN交换机在汽车、工业自动化和能源生产中将逐渐使用，TSN技术将会在工业物联网和工业4.0中发挥关键作用。
光路产品已经获得数十项软件与技术专利，远销80多个国家和地区，设备连接超过1800万节点，已应用于智慧高速、综合管廊、电力传输、煤矿、铁路等诸多领域, 参与多个国内外重点项目，如甘肃省高速公路云联网、吉林省ETC改造、宜昭高速机电二期、南京地铁四号线、杭州紫金港电力管廊、北京平安城市、吉尔吉斯斯坦安全城市、智利5G网络建设。
未来，光路科技将持续聚焦光通信产品在智慧高速中的应用，助力高速公路信息化和智能化转型升级。光路科技将凭借深厚的技术积累和丰富的实践经验，与产业上下游形成合力，共同推动高速公路信息化建设及新技术新产品应用。
IEEE 802.3bt，也被人们称为PoE++，是目前PoE标准的最新版本。自2003年电子工程师协会（IEEE）批准第一个 PoE 标准以来，以太网供电（PoE）用例在工业界急剧增加，在工厂自动化、石油和天然气加工以及公用事业领域取得了进展。
一个完整的PoE系统，是由供电端设备（简称PSE）和受电端设备（简称PD）两部分组成，所以，常见的POE交换机，也属于供电设备，即PSE设备。
IEEE 802.3bt 于2018年发布，将PSE向PD提供的电量增加了三倍，同时降低了PD 所需的待机功率。IEEE 802.3bt 的创新功能还包括自动分类、支持 PoE 的 10G-BaseT、单/双签名 PD 和功率分级。
有两种类型的PoE++：Type 3 PoE从PSE提供60W功率，并为PD提供51W的输入功率，而Type 4 PoE从PSE提供90W功率，为PD提供高达73W的输入功率。这两种类型都向后兼容 802.3af 和 802.3at。
最常见的工业PSE类型，就包括了管理型和非管理型工业交换机，这些交换机往往通过嵌入PoE++ 技术来扩展功能和应用。现在很多应用场景已经把以太网交换机升级到具有 IEEE 802.3bt 的型号，不外乎以下五个原因：
- 更广泛的大功率应用场景
IEEE 802.3bt与前几代不同，它可以更好的支持 PTZ 安全摄像头、传感器、液位测量设备、PLCs、802.11ac 和 802.11ax 无线接入点、控制器、执行器和 LED 照明，以及工厂车间的其他高功率 PD。除了提供更多电力外，802.3bt标准的PoE交换机还发挥着为连接设备创建可靠网络以进行通信和交换数据的重要角色。 - 网络可靠性加强
对于连续运转的工业网络来说，如果因为故障而停机一分钟，可能带来数万元的损失。采用PoE++ 的工业交换机，可以创建更安全的冗余连接，利用故障转移机制，提高工业网络的可靠性，保障正常运行时间。 - 实时控制、实时通信
实际应用中，IEEE 802.3bt 增强了以太网数据的传输速度，最高可达每秒 10G。这一点非常重要，因为越来越多的运营技术（OT）应用需要实时控制和通信来降低成本并提高效率。例如：当存在传感器检测到零件准备好被拾取时，存在传感器发送指令到机械臂，然后，手臂将零件精确地放置在移动的装配带上。在这里，关键型信息必须无延迟地到达所有计算机。PoE++工业交换机经过一系列优化，使OT网络保持高响应，同时加强了网络可靠性。 - 灵活安装，适合应用
与所有版本的 PoE 一样，PoE++是基于标准的。这意味着可以通过单个工业以太网交换机实现多个PD之间的互动。这也意味着将检测到第三方非PoE PD，因此不会因工业交换机在CAT电缆上传输的电力而损坏。许多采用IEEE 802.3bt的工业交换机还支持配置网络拓扑，例如环形、网状等。此外，它们将支持RSTP / STP，IGMP和VLAN。最后，不会因为IEEE 802.3bt增加的功率而牺牲向后兼容性。配备IEEE 802.3bt的以太网交换机，能够与IEEE 802.3af和802.3at的PD类型适配。 - 工业物联网
现如今，IIoT技术越来越广泛，其应用也越来越复杂和耗电。在IEEE 802.3bt之前，大多数IIoT网络能够在单个端口上传输的功率为60W，IEEE 802.3bt在90W方面向前迈出了一大步。通过一根电缆安全传输 90W 功率，可以快速实施一系列 IIoT 技术。
配备 PoE++ 的Fiberroad工业 PoE交换机让您可以完全按照自己的需要自由设计工厂布局。PoE++ 意味着不需要电源线，支持 PoE 的设备可以安装在以前无法访问的地方。此外，单个 PoE交换机可以运行更多设备，同时传输电源和高速数据。Fiberroad工业PoE交换机设计坚固，适用于温度波动大、振动剧烈、电磁干扰的工业环境。
【快速链接】
在工业4.0的大环境下，很多制造商开始利用工业物联网（IIoT）技术来优化生产和运营，从而部署了更高效的设备，同时也需要更快速的网络来保证机器人的高效工作。传统以太网协议已经很难支撑现有的新技术和新设备，这时则需要有一套兼容性高的技术能支持时钟同步及复杂的协议，以实现时间敏感数据的实时传输，这时就用到了TSN技术。
光路科技推出TSN交换机
经过长期的研发和测试，光路科技为智能制造、智能电网、轨道交通及其它5G应用提供了时间敏感型数据传输解决方案，推出了TSN系列交换机，它们具有确定性时延以及多协议传输能力，这些TSN交换机的低延迟、低抖动、高可靠性能，保证了数据的确定性传输和网络复用性。
TSN交换机的主要特色
TSN的全称Time Sensitive Networking，即时间敏感网络，是IEEE定义的标准技术，位于OSI模型的第2层（数据链路层），用于扩展当前以太网网络的功能，可在标准以太网上实现确定性消息传递。TSN技术通过利用时间同步方法（IEEE 802.1AS）和分时方法（IEEE 802.1Qbv）来确保确定性通信。
相比传统以太网通信，TSN技术可以混合实时通信和非实时通信。TSN能够将确定性服务降到微秒级，降低整个通信网络复杂度，实现信息技术 (IT)与运营技术(OT)融合，其具有精准的时钟同步能力，确定性流量调度能力，以及智能开放的运维管理架构，可以同时保证多种业务流量的高质量传输，不但提高了性能，而且减少了成本。
下表是光路科技TSN交换机支持的IEEE802.1关键协议：
| IEEE 802.1AS | generalized Precision Time Protocol 通用精确时间协议。确保时钟同步，并达到微秒级甚至纳秒级的精度误差。 |
| IEEE 802.1Qbv | Enhancements for Scheduled Traffic 增强预定流量，通常也被称为时间感知流量整形（TAS）。 |
| IEEE 802.1Qcc | SRC增强功能和性能改进 |
| IEEE 802.1Qav | 队列及转发协议。时间敏感流的转发和排队增强（FQTSS） |
| IEEE 1588 (PTP V2) | Precision Time Protocol 精确时间同步协议。 |
TSN交换机将面向更多应用
新的工业控制需求，已经不允许在网络停止运行期间进行网络配置。光路科技的TSN交换机，通过IEEE 802.1Qcc 引入集中网络控制器（centr alized network configuration，CNC）和集中用户控制器（centralized user configuration，CUC）来实现网络的动态配置，可以在网络运行时灵活地配置新的设备和数据流，保证设备高效运行。
TSN技术已经在汽车网络开始应用，而在工业自动化、智能电网及诸多的5G NR网络还属于起步阶段。光路科技将根据各个行业实际应用场景进行研发，进行定制化解决方案研究，并推出面向不同行业领域的TSN交换机。
什么是Voice VLAN？
VLAN是虚拟局域网，而Voice VLAN（语音VLAN），顾名思义，就是专门为用户的语音数据流构建的虚拟局域网，它能保证语音流量与其他流量在广播时的完整性。也就是说，如果同时交付数据、视频等其他业务，Voice VLAN将被优先考虑并以更高的转发优先级进行广播。
物联网和工业物联网需要Voice VLAN
基于IP的物联网和工业物联网（IIoT）需要Voice VLAN 来确保高质量的语音数据传输。配备 VoIP 接口的设备可以使用Voice VLAN来创建数字语音设备专用的纯语音VLAN。这是一个潜在的创新功能，特别是对于数字工业控制器连接到模拟设备的工业网络（IIoT）设备。
Voice VLAN是如何工作的？
首先，我们可以通过两种方式识别语音数据流，一种是通过识别接收数据包的源MAC地址（基于MAC地址的模式），另一种是通过识别接收数据包的 VLAN标记（基于VLAN的模式）。
网络交换机可以根据数据包中的源MAC地址确定数据流是否为语音流。如上图所示，从 IPcam 和 IP电话接收数据包后，交换机将向数据包添加Voice VLAN 的标记，并在源MAC地址与配置的 OUI 匹配时增加其优先级，或者为 PVID 添加一个标记，如果数据包不匹配，则保持数据包不优先。
Voice VLAN的三个直接作用
- 当在网络上使用网络交换机上的 802.1Q 在上行链路上配置和中继多个 VLAN 时，它可以确保你的 VoIP（网络电话）设备不必直接处理来自数据 VLAN 的所有广播和其他流量。
- 在某些情况下，语音VLAN 可以更轻松地标记 QoS 数据包并为 VoIP电话配置 TFTP 和 DHCP 服务，从而简化网络配置。
- 语音VLAN可以为不同语音数据分配优先级，确保数据高质量传输。
怎样通过光纤网络交换机配置Voice VLAN？
在基于 VLAN的模式下，有两个主要步骤需要配置：
- 在网络交换机上创建VLAN，并向VLAN添加接口，实现二层互通。
- 将 VLAN 配置为Voice VLAN，并使用基于 VLAN 的Voice VLAN。
在基于MAC地址的模式下，有三个主要步骤需要配置：
- 在网络交换机上创建VLAN，并向VLAN添加接口，实现二层互通。
- 配置 OUI（组织唯一标识符）以匹配接收数据包的源MAC地址。
- 在接口上配置Voice VLAN功能。
