¿Qué tan confiable es un bus USB en cadena? ¿Cuáles son los riesgos y cómo pueden minimizarse?

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Introducción

El USB ha existido desde hace bastante tiempo, y se usa en gran medida incluso en las industrias automotriz, marina y espacial en cierta medida. Sin embargo, ciertas formas de comunicación son más confiables que otras en términos de:

  • Posibilidad de redundancia en caliente

  • Protección del equipo conectado contra fallas en otras conexiones (sobretensiones, cortocircuitos, fallas (datos, niveles de voltaje, temporización ...) ...) o en el concentrador / interruptor en sí mismo

  • Gran tiempo promedio antes del fallo ("congelación" o fallo del hardware)

Por lo general, la tasa de error es un poco menos importante ya que la detección / corrección (que puede requerir la retransmisión) es manejada por la biblioteca de protocolos / pila.

Pregunta

Me gustaría saber qué tan confiable es un sistema basado en un concentrador USB (por ejemplo, 16 puertos, ya sea en cadena o no). Lo que comúnmente puede salir mal, y lo que se podría hacer (protecciones / topologías ...) para evitar que se propaguen las fallas de un solo punto (idealmente, solo cambiaría el equipo defectuoso y estaría listo para funcionar).

Problema específico

Para una pieza específica de equipo en el trabajo, necesito conectar 16 dispositivos tanto a una PC principal como a una PC redundante (asumir si la otra falla). El 75% de los dispositivos tienen Ethernet y USB y el 25% solo es USB, y me pregunto si debería simplificar todo (lo que también puede aumentar la confiabilidad) utilizando solo USB o ambos para maximizar la confiabilidad. Para USB, el cambio entre las 2 computadoras se haría usando un interruptor manual.

Para ilustrar, el centro que estoy considerando es éste , manejo < 350W surge pero no parece aislado; Tengo la corazonada de que están abusando del término "industrial", por lo que puedo cambiarlo por varios 7 puertos conectados en cadena. El equipo conectado es un grupo de controladores de temperatura PID industriales, un UPS y un termómetro de precisión. Sin embargo, esta pregunta es más general.

    
pregunta Mister Mystère

2 respuestas

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Usted tiene razón en que las oleadas son una preocupación por fallas en cascada; también es cierto que el USB no está aislado galvánicamente por defecto, y de hecho es un dolor en la grupa de aislar debido a su naturaleza semidúplex, bidireccional, diferencial pero no siempre (¡destruya la SE0!). Afortunadamente, la buena gente de Analog Devices se adelantó y armó el ADuM4160 para encargarse de todas las partes realmente difíciles del aislamiento USB, mientras que solo admite el funcionamiento a baja o máxima velocidad, y no puede transmitir señales de negociación de baja / máxima velocidad, lo que significa que no se puede construir en un "bulto" USB de propósito general sin ayuda, sigue siendo lo más parecido a un aislador USB genérico disponible.

Suponiendo que hay disponible un suministro confiable de 5V a los concentradores, y preferiblemente un suministro de 5V por concentrador (¡no es difícil!), dividiría los concentradores en 4 puertos cada uno y aislaría el puerto ascendente para cada concentrador: elija su favorito hub chipset aquí. Junto con una buena supresión de sobretensiones por puerto, para la cual especificaría un par de dispositivos TBU de Bourns en serie con D + / D- y un supresor de alta energía, baja capacitancia de derivación además de una pinza MOV y TVSS + limitador de corriente o PPTC para Vbus y la red obligatoria TVSS / clamp para D + / D-, esto debería limitar la propagación de sobretensiones a través de la red USB.

    
respondido por el ThreePhaseEel
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Yo trabajo en el I.T. en mi lugar de trabajo y muchas personas en mi lugar de trabajo ejecutan varios dispositivos a la vez en un concentrador USB de seis puertos. Nunca he tenido quejas ni problemas con ellos, ya sea en casa o entre otras personas en mi lugar de trabajo. Podemos intercambiar en caliente cualquier dispositivo en el concentrador sin problemas. Sin embargo, lo único que hay que tener en cuenta es que el ancho de banda se compartirá entre todos los dispositivos en un concentrador. Esto significa que si tiene dos buenos discos duros USB 3.0 (teóricamente 5 Gbit / s) ejecutándose en un concentrador que transfiere información entre sí, solo se transferirán a 2,5 Gbit / s cada uno (en condiciones teóricas óptimas).     

respondido por el mberna

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