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Smart Trains – 4 casi d’uso per le soluzioni Smart Transport di Moxa

Da 30 anni MOXA progetta soluzioni di rete che rendono possibile lo SMART TRANPORT per i treni. Infatti, collegando le apparecchiature ferroviarie, diventa possibile elaborare i dati dei treni e dei binari utilizzando l’intelligenza umana o artificiale.
Le soluzioni MOXA sono state presentate al SIFER 2023 a bordo del treno SPHINX, stand 2-604.

In questo articolo presentiamo quattro casi d’uso delle soluzioni MOXA nel settore ferroviario.

1Use case – Una rete cablata e wireless per i nuovi treni elettrici in Ucraina

2 – Use case – Remote I/O per il monitoraggio dei treni in Germania

3 – Use case – Ricezione di avvisi sul smartphone in caso di incidenti sulla rete ferroviaria – Taiwan

4 – Use case – Trasferimento di dati video in tempo reale nella metropolitana – India

Caso 1 – Treni intelligenti in Ucraina con WiFi, informazioni per i passeggeri, analisi video, ..

Introduzione

Prima della conflito tra la Russia e l’Ucraina, una revisione della propria infrastruttura ferroviaria e stata avviata.

Obiettivo : sostituire i vecchi treni dell’ex Unione Sovietica con treni nuovi.

I nuovi treni dovevano essere dotati di tutte le più recenti tecnologie ferroviarie, tra cui :

  • informazioni digitali in tempo reale sui passeggeri
  • videosorveglianza
  • sistemi Wi-Fi per i passeggeri

Ukraine Railway ha selezionato due prodotti della Moxa :

L’ampia gamma di temperature operative, da -40 a 75°C, dei dispositivi Moxa li rende ideali per resistere a variazioni ambientali estreme in tutte le situazioni.

Requisiti di sistema

  • Comunicazione ad alta larghezza di banda per la trasmissione di video/audio in tempo reale
  • Funzionamento continuo del sistema in una rete IP
  • Prodotti certificati EN 50155 per un funzionamento affidabile dei treni
  • Design di livello industriale per resistere a condizioni estreme

Prodotti selezionati MOXA

Gli switch Ethernet TN-5518 EN 50155 di Moxa sono stati utilizzati permettono l’uso di una rete basata su IP. Una rete con capacità Gigabit consente di supportare molte applicazioni diverse, tale quale :

  • video
  • pannelli di visualizzazione a LED
  • trasmissione audio
  • telecamere CCTV IP
  • dispositivi di informazione per i passeggeri

Collegandoli con Access Point AWK-4121*, i passeggeri sfruttano una connessione WIFI durante il viaggio.

Architettura della soluzione

Su ogni carrozza sono installati due switch TN-5518 =

  • 18 switch distribuiti su tutto il treno formano un turbo ring
  • tempo di roaming della rete inferiore a 20 ms.

Ciò garantisce una connessione di rete affidabile.

Il TN-5518 offre la funzionalità di relè di bypass.
Il switch guasto, a causa di un’interruzione di alimentazione, sarà bypassato automaticamente da un circuito di relè per garantire il funzionamento continuo del sistema.

Il TN-5518 e l’Access Point AWK-4121* sono

  • certificati EN 50155
  • temperatura operativa compresa tra -40 e 75°C

garante di un alta affidabilità e stabilità di rete negli ambienti ferroviari.

Caso 2 – Remote I/O per i treni intelligenti in Germania

Introduzione

Per creare un’esperienza di viaggio confortevole, gli operatori utilizzano spesso sistemi di I/O remoti per controllare e monitorare i sistemi di bordo. Un operatore ferroviario Germanico ha implementato un sistema di I/O remoto per monitorare i sistemi di controllo dell’illuminazione e le telecamere CCTV di bordo. I dispositivi devono fornire certificazioni ferroviarie per garantire che possano resistere ad ambienti difficili (temperatura, vibrazioni, ecc.). Infine, un compact form dei prodotti per il loro inserimento negli armadietti già installati sui treni.

Requisiti di sistema

  • Dispositivi conformi alla norma EN 50155 con un design robusto per resistere agli ambienti di bordo più difficili
  • Dispositivi di I/O remoti con un fattore di forma compatto per essere inseriti in piccoli armadietti sui treni
  • Topologia di rete a margherita per eliminare la necessità di cavi aggiuntivi e ridurre i costi

Prodotti selezionati MOXA

Per migliorare la sicurezza dei passeggeri, sui treni sono presenti numerosi sistemi come

  • HVAC
  • controllo dell’illuminazione
  • controllo delle porte e rilevatori antincendio

Ad oggi, grazie a 580 sistemi di I/O remoto della serie ioLogik E1500 di Moxa consentono il monitoraggio dello stato di bordo dei sistemi HVAC e di illuminazione su diversi treni in Germania. Alloggiamento metallico, rivestimento PCBA, protezione contro le sovratensioni garantiscono un funzionamento in ambiti esigenti.

Vantaggi della soluzione


Il compact form della serie ioLogik E1500 l’ha resa ideale per l’implementazione in armadi con spazio limitato. I prodotti Moxa hanno permesso agli operatori di rete di ridurre al minimo i costi, diminuendo l’aggiunto di cavi. Utilizzando i nostri I/O remoti della serie ioLogik E1500, gli operatori ferroviari hanno potuto garantire il funzionamento affidabile dei sistemi HVAC e di illuminazione di bordo.

Caso 3 – Ricevere avvisi sul smartphone in caso di incidenti a bordo dello Smart Train di Taiwan

Introduzione

Un operatore ferroviario ad alta velocità ha realizzato una rete Ethernet in fibra per garantire un’elevata disponibilità della rete nella trasmissione dei dati tra il centro di gestione operativa e le stazioni ferroviarie. L’utente finale ha implementato 30 switch Ethernet Moxa montati su rack (serie IKS-G6000) per collegarsi a reti di layer 3. Il cliente aveva la necessita di un software di gestione permettendo durante l’intero ciclo di vita della rete l’installazione, il funzionamento, la manutenzione e la diagnostica a distanza. Il software doveva essere utilizzabile su dispositivi mobili, poiché gli amministratori di rete dell’operatore ferroviario devono lasciare la sala di controllo per pattugliare le stazioni e i dintorni.

cas usage MOXA à bord des trains - alertes sur Smartphones

Requisiti di sistema

  • Il software sul dispositivo mobile deve avere un dashboard facile da usare e fornire informazioni sullo stato della rete.
  • Il software di gestione deve supportare le notifiche push per avvisare gli operatori degli incidenti e facilitare una risposta rapida.

Prodotti selezionati MOXA

MXstudio è lo strumento di gestione delle reti industriali di Moxa.

Parte di questa soluzione è MXconfig, che l’operatore ferroviario ha potuto utilizzare durante l’implementazione iniziale di massa. Invece di configurare manualmente l’indirizzo MAC e assegnare gli indirizzi IP uno per uno, l’operatore ha potuto configurare simultaneamente l’indirizzo IP, la VLAN e i protocolli di ridondanza.

La funzione “Link Sequence Detection” di MXConfig facilita la configurazione di massa utilizzando la vicinanza fisica di ogni switch al computer per assegnare gli indirizzi IP.

Vantaggi della soluzione

Utilizzando l’applicazione MXview ToGo, gli amministratori possono visualizzare lo stato della rete e ricevere avvisi in tempo reale sui loro dispositivi mobili. Oltre al monitoraggio mobile, MXview ToGo supporta anche il rilevamento e l’identificazione intelligente dei dispositivi.

Caso 4 – Trasferimento di dati video in tempo reale nella metropolitana – India

Introduzione

Uno dei maggiori operatori del settore ferroviario desiderava sviluppare la rete di comunicazione per una metropolitana in India.

Obiettivo : migliorare la sicurezza dei passeggeri.

la rete doveva supportare un sistema di sorveglianza CCTV all’avanguardia, in grado di fornire un monitoraggio in tempo reale dal centro di controllo.

Il progetto richiede una rete wireless bordo-terra, che si colleghi ai client wireless di bordo, alle unità wireless e agli switch Ethernet a terra. I client wireless di bordo devono garantire il roaming continuo, la ridondanza della rete wireless e una larghezza di banda sufficiente per assicurare una trasmissione fluida dei dati video sui treni in movimento. Al riguardo della rete di terra, è necessaria una topologia di rete ridondante per evitare la perdita di pacchetti durante la trasmissione dei dati al centro di controllo.

Solution de transfert de la  video en temps reel depuis un train

Requisiti del sistema

  • Dispositivi wireless in grado di trasmettere dati video fino a 12 Mbps.
  • Meccanismo di roaming veloce per garantire la trasmissione continua di sequenze video durante il funzionamento del treno.
  • Un meccanismo di ridondanza della rete per le comunicazioni treno-terra per supportare il monitoraggio in tempo reale dal centro di controllo.

Prodotti selezionati MOXA

Per l’implementazione di questa rete wireless bordo-terra affidabile, Moxa ha fornito una serie di prodotti certificati dalle ferrovie. I nostri access point wireless della serie AWK-4121*, su misura, sono stati utilizzati a bordo come client wireless offrendo un throughput di 12 Mbps.


A ciò si sono aggiunti i controller WAC-2004. Supportano tempi di trasferimento di 50 ms, situati nel centro di controllo. L’AWK-4121* è dotato di protezione AeroLink per garantire tempi di connessione di failover della rete wireless affidabili, inferiori a 300 ms.

Le unità wireless TAP-6226** fungevano da punti di accesso wireless per raccogliere i dati video a bordo. Un switch Ethernet in fibra integrato è stato utilizzato per trasmettere i dati video alla dorsale di rete.

La lunghezza totale della linea della metropolitana supera i 25 km, la rete richiede diversi switch dotati di capacità passanti a banda larga per garantire una trasmissione fluida dei dati. Gli switch in rackabit completi di layer 2 IKS-G6524A sono stati distribuiti in corsia e gli switch montati in rack Gigabit completi di layer 3 ICS-G7828A sono stati utilizzati nella rete dorsale per creare la topologia Turbo Chain.

Inoltre, la nostra robusta unità wireless di terra, TAP-6226, ha fornito la ridondanza della rete, garantendo tempi di back-up inferiori a 100ms. Gli switch configurati rackabit complete de layer 2 IKS-G6524A sono stati distribuiti sul bordo della strada e i commutatori montati in rack Gigabit complete de layer 3 ICS-G7828A sono stati utilizzati nella parte dorsale della rete in fibra per creare la topologia Turbo Chain.

Tutti i prodotti forniti da Moxa hanno un design robusto per resistere agli ambienti difficili che si incontrano a bordo dei treni e a bordo pista.Le caratteristiche dei prodotti includono la capacità di resistere alle vibrazioni più forti, intervalli di temperatura di funzionamento fino a -40-75°C e design sigillati che includono prodotti con grado di protezione IP68.

La combinazione di una tecnologia di rete unica, di prodotti certificati per il settore ferroviario e di un servizio di assistenza consente a Moxa di supportare i clienti nello sviluppo di sistemi di comunicazione CCTV affidabili che migliorano la sicurezza dei passeggeri sui treni.

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