基于太网交换机在上海世博阳光谷灯光系统中的应用

时间：2011-08-07

　　项目介绍

　　世博轴是中国2010年上海世博会主入口和主轴线，地下地上各两层，为半敞开式建筑。世博轴是世博会一轴四馆五大建筑之一，是一个集商业、餐饮、娱乐、会展等服务于一体的大型商业、交通综合体。世博轴也是世博园区的单体项目，由上海世博土地控股有限公司负责建设，由德国SBA公司设计，上海华东建筑设计研究院和上海市政工程设计研究总院完成施工图设计，工程位于浦东世博园区中心地带，南北长1045m，东西宽地下99.5m-110.5m,地上80m。

　　其中，世博轴地面钢结构主体由6个巨大的“阳光谷”组成，其中的顶部直径97米，底部直径20米。将为城市中巨大的景观轴线和标志物得以保留，成为未来上海都市空间景观和城市交通的主轴。鉴于Moxa曾在北京奥运水立方的灯光控制系统中的出色表现，此次世博轴的灯光控制系统中，客户仍然选择了Moxa交换机作为系统通讯网络的保障。

　　系统需求

　　实时性：由于阳光谷上高达60,000盏LED灯，且要由一台灯光控制器对所有灯光进行控制。灯光控制器要同时接收到命令使灯光的切换同步，而灯光控制服务器发送命令的间隔非常的小，通常间隔为10ms/次。

　　带宽大：阳光谷有6万多盏灯，服务器每10毫秒就要让灯光变幻颜色，所以传输的数据量就非常的大，就要求交换机带宽高。

　　宽温：由于上海室外温度变化较大，产品必须应对炎炎夏日和寒冷冬日的考验。

　　Moxa解决方案

　　Moxa致力于发展及制造信息联网产品，提供客户具成本效益且稳定性高的串口通信解决方案、串口设备联网解决方案、及工业以太网解决方案。事实上，近来Moxa大部分的研发力量均集中在串口设备联网及以太网交换的技术上，因为使用以太网作为传输主干已成为趋势。除此之外，Ethernet LAN已在普及，即使是非网络人员也能轻松地设置以太网通讯应用。

　　整个世博轴灯光控制系统的网络共划分为三层，分别是层、汇聚层和接入层，Moxa根据网络特性提供了不同的产品。

　　层：网络主干部分称为层，层的主要目的在于通过高速转发通信，提供可靠的骨干传输结构，因此层交换机应拥有更高的可靠性和吞吐量。千兆传输能够增加带宽，以达到更高的网络性能。层的EDS-G509分别连接灯光控制服务器和汇聚层的EDS-518A交换机，千兆带宽也满足了带宽大的需求。

　　汇聚层：汇聚层是多台接入层交换机的汇聚点，它必须能够处理来自接入层设备的所有通信量，并提供到层的上行链路，因此汇聚层交换机与接入层交换机比较，需要更高的性能，更少的接口和更高的交换速率。在这里，Moxa的EDS-518A成为汇聚层交换机。因为世博轴上有6个阳光谷，因此在每个阳光谷上放置一台EDS-518A，向上连接层的EDS-G509交换机，向下接入层的EDS-308T和EDS-316T交换机。

　　接入层：接入层目的是允许终端用户连接到网络，因此接入层交换机具有低成本和高端口密度特性。Moxa EDS-308T和EDS-316T均属于即插即用的非网管型工业以太网交换机，他们分别提供了8个和16个百兆端口，用于连接大量的灯光控制器。

　　整个灯光控制系统网络采用星型架构，服务器到灯光控制器之间多经历3台交换机，可保证数据的实时性，相对于环网架构的优势在与他只经历了3台交换机能更好的满足对实时性的要求。

　　此外，Moxa所有交换机都具有工业等级的设计，IP30等级的外壳，支持冗余电源输入，导轨安装方式等。此外，由于接入层的交换机的工作环境比较恶劣，因此EDS-308T和EDS-316T都选用了宽温产品，能支持-40~75℃的温度，应用范围更广泛。