Phần khó của một dự án giao thông thông minh Advantech không nằm ở phần mềm trung tâm mà nằm ở chiếc tủ đặt ven đường: phơi nắng cả ngày, chịu sét lan truyền theo đường nguồn, rung theo xe tải chạy qua và không có ai trực tại chỗ. Bài viết chọn máy tính, switch và module vào ra cho bốn ứng dụng ven đường thường gặp nhất, kèm thông số lấy từ tài liệu của từng model.
1. Bốn ứng dụng ven đường và ràng buộc của chúng
| Ứng dụng | Việc máy phải làm | Thiết bị đấu vào | Ràng buộc nặng nhất |
|---|---|---|---|
| Thu phí không dừng | Đọc thẻ, chụp ảnh xe, mở barie, ghi giao dịch | Đầu đọc thẻ, camera, barie, đèn làn | Thời gian phản hồi tính bằng phần trăm giây, không được rớt giao dịch |
| Nhận dạng biển số | Thu ảnh nhiều luồng, xử lý tại chỗ, gửi kết quả | Camera Gigabit cấp nguồn qua dây mạng, đèn chiếu hồng ngoại | Băng thông ảnh, nguồn cho camera, tản nhiệt khi xử lý liên tục |
| Biển báo điện tử | Nhận nội dung từ trung tâm, điều khiển bảng, báo trạng thái | Bộ điều khiển bảng, cảm biến độ sáng | Đường truyền tới điểm xa, tự khôi phục sau mất điện |
| Trạm đo lưu lượng | Đếm xe theo làn, phân loại, gửi số liệu định kỳ | Vòng từ, cảm biến, radar | Tín hiệu rời nhiều kênh, tủ đặt nơi không có cáp quang |
2. Ba thứ quyết định thiết bị trong tủ ven đường
- Nhiệt độ trong tủ, không phải nhiệt độ ngoài trời. Một tủ kim loại phơi nắng có thể vượt 60 độ C bên trong khi ngoài trời mới 35 độ C. Vì vậy switch nên chọn bản dải rộng như EKI-7710E-2CI chạy từ -40 đến 75 độ C, còn máy tính bắt buộc không quạt và phải có dải nhiệt mở rộng.
- Sét lan truyền và xung trên đường nguồn. Tủ ven đường nối vào lưới điện chiếu sáng, là đường dẫn xung điển hình. Thiết bị nên có chống tĩnh điện trên cổng mạng và chống xung trên đường nguồn, cộng với thiết bị cắt sét lắp riêng ở đầu tủ.
- Không có người trực. Mọi thiết bị chính phải nhận hai đường nguồn và có ngõ relay báo lỗi đấu về trung tâm. Mất một đường nguồn phải báo ngay, không đợi tới lúc mất nốt đường thứ hai.
3. Máy tính Advantech đặt trong tủ ven đường
| Model | Bộ xử lý | Nguồn và nhiệt độ | Điểm mạnh cho ứng dụng ven đường |
|---|---|---|---|
| AIIS-5410P | Core i3, i5 hoặc i7 thế hệ 6 | 9–36 VDC, -20 đến 60 độ C | 4 cổng Gigabit cấp nguồn qua dây mạng, tự phát hiện và phân loại thiết bị nhận nguồn, theo IEEE 802.3af và IEEE 1588, hợp camera chuẩn GigE |
| ARK-2121F | Celeron J1900 bốn nhân 2,0 GHz | 9–36 VDC, -20 đến 70 độ C với ngoại vi dải rộng và gió 0,7 m/s (0 đến 45 độ C nếu dùng HDD) | 6 cổng COM, 6 cổng USB, vào ra số cách ly, khe mPCIe có chỗ cắm SIM cho đường di động |
| ARK-3520P | Core i3, i5 hoặc i7 dạng dán | 9–36 VDC dải rộng | 8 cổng COM, 6 cổng USB 3.0, DDR4 tới 32 GB, khe PCI hoặc PCIe x4 cho card thu ảnh |
| ARK-2250L | Core i3, i5 hoặc i7 thế hệ 6 dòng U | 12 VDC, có module 9–36 V, -20 đến 60 độ C | Hai khe mPCIe kích thước đầy đủ cho module Wi-Fi và module di động, chịu rung 3 Grms với SSD |
| UNO-2484G | Máy tự động hoá nhúng dòng UNO-2000 | -20 đến 60 độ C | 4 cổng Gigabit và 4 cổng RS-232/422/485, tách được mạng camera và mạng nghiệp vụ ngay trên máy |
Cách chọn nhanh: nếu tủ có camera Gigabit cần cấp nguồn qua dây mạng thì AIIS-5410P bỏ được cả switch cấp nguồn lẫn bộ nguồn riêng cho camera. Nếu tủ chủ yếu đấu tín hiệu rời và thiết bị nối tiếp thì ARK-2121F đủ và rẻ hơn. Nếu phải chạy suy luận trên ảnh với card rời thì mới cần khung máy có khe mở rộng như ARK-3520P.
4. Mạng và vào ra tại chỗ
- EKI-7710E-2C. Tám cổng Fast Ethernet cùng 2 cổng combo Gigabit đồng hoặc SFP, nguồn kép 12–48 VDC và 1 ngõ relay. Bản EKI-7710E-2CI chạy từ -40 đến 75 độ C, là bản nên đặt cho tủ ngoài trời. Cổng SFP cho phép chạy quang tới trạm kế tiếp khi khoảng cách vượt 100 m.
- EKI-2525PA. Switch cấp nguồn qua dây mạng với 5 hoặc 8 cổng Fast Ethernet, trong đó 4 cổng cấp nguồn, vỏ kim loại IP30 gắn DIN rail hoặc tường, nguồn dự phòng 24 hoặc 48 VDC, ngõ relay báo mất nguồn, dải nhiệt -10 đến 60 độ C. Dùng khi camera đặt xa máy hoặc khi máy trong tủ không có cổng cấp nguồn.
- ADAM-6060. Module vào ra dạng Ethernet với 6 kênh vào và 6 kênh relay, đặt cấu hình theo nhóm cho nhiều module cùng lúc, có chức năng gửi tin chủ động khi sự kiện xảy ra thay vì chờ trung tâm hỏi. Bộ đếm xung dùng luôn cho vòng từ đếm xe, còn sáu kênh relay đủ cho barie, đèn làn, còi và một kênh dự phòng.
- Đường lên trung tâm. Nơi có cáp quang thì đi quang qua cổng SFP. Nơi chưa có thì cắm module di động vào khe mPCIe của máy, giữ hàng đợi cục bộ để không mất giao dịch khi rớt sóng.
5. Ví dụ trạm thu phí bốn làn
Cấu hình đã dùng: mỗi làn một máy hộp trong tủ đảo, đấu đầu đọc thẻ qua cổng nối tiếp, camera qua cổng Gigabit cấp nguồn, barie và đèn làn qua module vào ra số; một switch dải rộng trong tủ trung tâm trạm gom bốn làn bằng cáp đồng ngắn rồi lên trung tâm bằng một tuyến quang; toàn bộ thiết bị chính dùng nguồn kép, ngõ relay đấu về bảng báo trong phòng trực.
Hai chi tiết đáng ghi lại. Thứ nhất, giao dịch phải ghi vào bộ nhớ cục bộ của máy trước rồi mới đẩy lên, vì đường truyền có thể chập chờn nhưng barie thì không được chờ. Thứ hai, đồng bộ thời gian giữa các làn phải làm nghiêm túc; máy hỗ trợ IEEE 1588 như AIIS-5410P giúp gắn nhãn thời gian ảnh và giao dịch khớp nhau khi cần đối soát.
6. Chọn thiết bị giao thông thông minh Advantech
- Đo nhiệt độ bên trong tủ mẫu vào giờ nắng gắt, dùng con số đó để lọc model chứ không dùng nhiệt độ dự báo thời tiết.
- Đếm số camera và tính công suất cần cấp qua dây mạng, quyết định dùng máy có cổng cấp nguồn hay thêm switch cấp nguồn riêng.
- Liệt kê tín hiệu rời của mỗi làn: barie, đèn, vòng từ, cảm biến. Con số này ra số module vào ra số.
- Xác định điểm nào có cáp quang, điểm nào phải dùng mạng di động, rồi chọn máy có khe cắm module tương ứng.
- Yêu cầu mọi thiết bị chính có nguồn kép và ngõ relay báo lỗi, đấu về một bảng báo duy nhất.
Các bài theo mảng này xếp trong chuyên mục giao thông thông minh, phần máy đặt trên phương tiện thuộc bài máy tính gắn trên xe cho cảng và kho vận. Giới thiệu tổng quát các dòng thiết bị của hãng đặt tại chuyên mục Advantech trên IPC247. Bộ lọc theo dải nhiệt và số cổng mạng nằm trong công cụ chọn máy theo nhu cầu.
Câu hỏi thường gặp về giao thông thông minh Advantech
Máy nào thu ảnh trực tiếp từ camera nhận dạng biển số?
AIIS-5410P có 4 cổng Gigabit cấp nguồn qua dây mạng, tự phát hiện và phân loại thiết bị nhận nguồn, tuân theo IEEE 802.3af và IEEE 1588, tương thích camera chuẩn GigE. Máy dùng chip Core thế hệ 6, nhận nguồn 9–36 VDC và chạy trong dải -20 đến 60 độ C.
Tủ ven đường nóng tới mức nào và chọn thiết bị ra sao?
Tủ kim loại phơi nắng trực tiếp có thể vượt 60 độ C bên trong vào buổi trưa dù nhiệt độ ngoài trời chỉ 35 độ C. Vì vậy switch trong tủ nên là bản dải rộng như EKI-7710E-2CI chạy từ -40 đến 75 độ C, còn máy tính nên chọn bản dải nhiệt mở rộng và bắt buộc không quạt.
Cấp nguồn cho camera ven đường bằng cách nào?
Dùng switch có cổng cấp nguồn qua dây mạng để bỏ đường điện riêng cho mỗi camera. EKI-2525PA có 5 hoặc 8 cổng Fast Ethernet với 4 cổng cấp nguồn, chạy trong dải -10 đến 60 độ C, nhận nguồn dự phòng 24 hoặc 48 VDC và có ngõ relay báo mất nguồn.
Barie và đèn tín hiệu đấu vào hệ thống bằng module nào?
ADAM-6060 là module vào ra dạng Ethernet với 6 kênh vào và 6 kênh relay, chạy Modbus/TCP và gửi được tin chủ động khi sự kiện xảy ra. Bộ đếm xung tích hợp đọc thẳng vòng từ đếm xe, nên không cần thêm bộ điều khiển riêng cho làn.
Giao thông thông minh Advantech khác gì thiết bị dân dụng cùng chức năng?
Khác ở dải nhiệt, ở nguồn dự phòng hai đường và ở ngõ relay báo lỗi. Tủ ven đường không có người trực, nên thiết bị phải tự báo về trung tâm khi mất một đường nguồn hoặc đứt một nhánh mạng, thay vì chờ đến lúc có người đi ngang phát hiện.
Đọc thêm về thiết bị: toàn bộ máy tính công nghiệp Advantech cùng các hãng khác trên ipc247.com.
