빌딩 자동화 분야에서 프로토콜은 통신 표준이 되었으며 MSTP와 IP는 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 데이터 링크 계층 옵션입니다. 안정적이고 효율적인 제어 시스템을 설계하려면 이들 간의 차이점을 이해하는 것이 중요합니다. 적절한 네트워크 아키텍처를 선택하면 시스템 응답 속도, 안정성 및 장기 유지 관리 비용에 직접적인 영향을 미칩니다. 실제 적용 수준에서 두 기술의 핵심 차이점을 분석하겠습니다.
MSTP 작동 방식
MSTP는 마스터-슬레이브 토큰 폴링 방법을 사용합니다. 네트워크에서 하나의 마스터 장치만 토큰을 사용하여 장치 간에 제어 권한을 전송하여 적극적으로 통신할 수 있습니다. 이러한 직렬 통신 형태는 일반적으로 물리적 수준의 RS-485 버스로, 최대 32개 노드를 지원할 수 있고 전송 거리는 1200미터에 달합니다. 토큰 전달 메커니즘은 높은 부하 조건에서도 각 장치가 결정된 통신 기회를 얻을 수 있도록 보장하여 데이터 충돌 문제를 방지합니다.
레이아웃과 구성에는 장치 주소와 토큰 주기 매개변수를 신중하게 계획해야 합니다. 장비를 설치할 때 MAC 주소, 최대 마스터 스테이션 수 등과 같은 관련 매개 변수를 올바르게 설정해야 합니다. 토큰 주기 시간은 네트워크 응답 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 실제 배포 과정에서는 일반적으로 데이지 체인 토폴로지가 사용됩니다. 종단 저항의 구성이 부적절하면 통신이 불안정해집니다. 결정론적 통신 특성을 지닌 이러한 상황을 통해 실시간 제어 시나리오에서 안정적인 성능을 보여줄 수 있습니다. 그러나 네트워크 확장성은 물리적 특성에 따라 제한됩니다.
IP의 장점 및 특징
IP는 표준 IP 네트워크 인프라에서 직접 실행되며 이더넷 및 IP 프로토콜 스택을 사용하여 메시지를 전송합니다. 이 아키텍처를 사용하면 장치가 라우터를 통해 서브넷 간에 통신하여 물리적 거리의 한계를 극복할 수 있습니다. 기존 네트워크 리소스를 공유함으로써 구축 비용이 크게 줄어들고 MSTP의 표준 속도인 76.8Kbps를 훨씬 초과하는 최대 또는 그 이상의 전송 속도를 달성할 수도 있습니다.
P2P 통신을 지원하는 IP 네트워크를 사용하면 모든 장치에서 데이터 교환을 적극적으로 시작할 수 있으므로 마스터-슬레이브 아키텍처의 병목 현상이 제거됩니다. 이 기능은 지점 간 통신 요구 사항이 많은 대규모 시스템에 매우 적합합니다. 표준 네트워크 스위치를 사용하면 네트워크 분할 및 트래픽 관리를 쉽게 수행할 수 있습니다. 현대 건물에 널리 배포되는 기가비트 이더넷은 IP를 위한 이상적인 전송 플랫폼을 제공하므로 새로운 프로젝트에 선호되는 솔루션입니다.
둘 사이의 성능 차이 비교
실시간 제어 시나리오에서 MSTP의 결정론적 지연 특성을 통해 주요 제어 루프에서 안정적인 성능을 발휘할 수 있습니다. 일반적인 MSTP 네트워크에서는 합리적인 구성으로 장치 응답 시간을 100~300밀리초 범위 내에서 제어할 수 있습니다. 그러나 IP 네트워크의 평균 지연은 상대적으로 낮지만 네트워크가 혼잡할 때 지연 지터가 발생할 수 있으며 지연 지터는 정밀 제어 애플리케이션에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 영향은 서비스 품질 메커니즘을 통해 완화되어야 합니다.
전송 속도 측면에서 IP는 상당한 이점을 가지고 있습니다. 표준 MSTP 네트워크 속도는 일반적으로 76.8Kbps입니다. 그러나 IP 네트워크는 위에 도달할 수 있습니다. 이러한 차이는 그래픽 인터페이스 데이터, 과거 추세 기록 등과 같은 대량의 데이터를 전송할 때 특히 분명합니다. 그러나 소규모 제어 네트워크에서는 MSTP의 대역폭이 일상적인 모니터링 요구 사항을 충족하기에 충분하며 기업 데이터 네트워크 리소스를 차지하지 않습니다.
어떤 설치 비용이 더 저렴합니까?
초기 설치 비용을 고려할 때 배선, 장비 및 시운전 비용을 고려하십시오. MSTP에는 전용 RS-485 배선 시스템이 필요하지만 컨트롤러 자체의 비용은 상대적으로 저렴합니다. IP 솔루션은 다릅니다. 기존 네트워크 인프라를 활용하여 배선 비용을 절감할 수 있습니다. 그러나 IP 인터페이스를 갖춘 이러한 종류의 컨트롤러의 가격은 일반적으로 더 높습니다. 소규모 시스템의 경우 MSTP의 전체 비용이 더 낮을 수 있습니다. 대규모 시스템의 경우 더 경제적이고 저렴하기 때문에 IP 솔루션을 선호할 수 있습니다.
장기적인 유지 관리 비용 측면에서 IP 네트워크는 상당한 이점을 가지고 있습니다. 표준 네트워크 진단 도구를 사용하면 결함을 보다 쉽게 찾을 수 있으므로 장비 교체 및 시스템 확장이 더욱 편리해집니다. MSTP 네트워크 문제를 해결하려면 특수 도구를 사용해야 하며 장비를 추가하면 토큰 매개변수를 다시 계산해야 할 수도 있습니다. 네트워크 기술자가 IP 기술에 더욱 익숙해짐에 따라 그에 따른 인적 자원 비용은 점차 감소하고 있습니다.
시스템 확장성 비교
엄격한 물리적 특성으로 인해 MSTP 네트워크 확장이 제한됩니다. 단일 네트워크 세그먼트는 최대 32개의 장치를 지원할 수 있으며 전송 거리는 1,200미터를 초과하지 않습니다. 확장은 라우터를 사용하여 새로운 네트워크 세그먼트를 연결하며, 전체 네트워크 장치의 총 개수는 사양에 따라 달라집니다. 이 기능을 통해 MSTP는 단일 층의 HVAC 제어 시스템과 같이 장비 배포가 집중되고 규모가 고정되는 애플리케이션 시나리오에 적합합니다.
IP 네트워크 아키텍처는 대규모 확장을 자연스럽게 지원합니다. 표준 네트워크 장비의 도움으로 수천 개의 장치를 포함하는 제어 시스템을 쉽게 구축할 수 있으며 지리적 제한 범위를 벗어나지 않습니다. 가상 LAN 기술을 사용하면 동일한 물리적 네트워크에서 논리적으로 분리된 여러 제어 네트워크를 구현할 수 있습니다. 이러한 확장의 유연성으로 인해 IP 솔루션은 IT 시스템과의 긴밀한 통합이 필요한 캠퍼스 수준의 분산 시스템 및 애플리케이션 시나리오에 특히 적합합니다.
적용 가능한 시나리오를 선택하는 방법
장치 수가 많고 실시간 요구 사항이 높은 로컬 제어 시스템의 경우 MSTP는 여전히 이상적인 선택입니다. 에어컨 장치 제어 및 조명 제어와 같은 시나리오에서 MSTP의 결정론적 응답 및 간섭 방지 기능은 장점이 있습니다. 개조 프로젝트에 이미 RS-485 배선이 있는 경우 MSTP를 계속 사용하면 기존 자원의 활용을 극대화하고 개조 비용을 줄일 수 있습니다.
새로운 대규모 프로젝트나 기업 네트워크와 통합이 필요한 시스템의 경우 IP가 우선적으로 고려되어야 합니다. 원격 모니터링은 물론 대규모 데이터 전송 및 지역 간 통신이 필요한 시나리오의 경우 IP 솔루션이 더 나은 지원을 제공할 수 있습니다. IoT 기술이 지속적으로 발전하고 발전함에 따라 /IP는 기술 개발 방향을 나타내는 클라우드 통합 및 모바일 액세스와 같은 새로운 애플리케이션에서도 더 큰 잠재력을 보여주었습니다.
실제 프로젝트에서 어떤 네트워크 아키텍처를 선호하시나요? 성숙하고 안정적인 MSTP를 기반으로 해야 할까요, 아니면 더 강력한 확장성을 갖춘 IP를 선택해야 할까요? 댓글 영역에서 자신의 프로젝트 경험을 공유하실 수 있습니다. 이 기사가 도움이 되었다면 좋아요를 눌러 지원하고 더 많은 동료와 공유해 주세요!
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