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大家好,今天想跟大家聊聊一個(gè)很多人都關(guān)心的話題——工業(yè)路由器和家用路由器到底有什么區(qū)別?這個(gè)問題看似簡(jiǎn)單,但背后的門道其實(shí)挺多的。我們星創(chuàng)易聯(lián)專注工業(yè)通信已經(jīng)有10年的時(shí)間了,這些年接觸過太多項(xiàng)目,也見過太多客戶在選型時(shí)踩的坑。所以今天就把這些經(jīng)驗(yàn)分享給大家,希望能幫到正在做項(xiàng)目的朋友們。
說到工業(yè)路由器和家用路由器的區(qū)別,其實(shí)最本質(zhì)的差異就是工作環(huán)境的不同。這個(gè)環(huán)境差異,直接決定了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方方面面。家用路由器工作在什么環(huán)境?基本上都是在室內(nèi),有空調(diào)有暖氣,溫度穩(wěn)定在15到30度之間,沒什么灰塵,也不會(huì)有振動(dòng)。這種環(huán)境對(duì)設(shè)備來說是非常"友好"的。但工業(yè)路由器面對(duì)的環(huán)境就完全不一樣了。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境可以說是相當(dāng)惡劣——夏天可能地表溫度能到六七十度,冬天又能降到零下三四十度,溫差極大。有的現(xiàn)場(chǎng)粉塵暴大,有的地方濕度特別高,還有的地方持續(xù)振動(dòng)。這種極端的高溫低溫環(huán)境,對(duì)設(shè)備的要求就完全不在一個(gè)量級(jí)上了。
正是因?yàn)橐m應(yīng)這種極度惡劣的工業(yè)環(huán)境,我們?cè)谠O(shè)計(jì)工業(yè)路由器的時(shí)候,就要從產(chǎn)品的方方面面去考慮。首先是芯片方案的選型,這個(gè)非常關(guān)鍵。家用路由器可以用消費(fèi)級(jí)芯片,工作溫度范圍一般是0到70度,但工業(yè)路由器必須用工業(yè)級(jí)甚至軍工級(jí)芯片,工作溫度范圍要達(dá)到-40度到+85度,這樣才能保證在極端溫度下也能正常工作。芯片的成本差異是非常大的,工業(yè)級(jí)芯片的價(jià)格可能是消費(fèi)級(jí)的好幾倍。除了芯片,電路的設(shè)計(jì)也大有講究。工業(yè)路由器的電路設(shè)計(jì)要考慮抗干擾能力,因?yàn)楣I(yè)現(xiàn)場(chǎng)有大量的電機(jī)、變頻器等設(shè)備,電磁干擾非常嚴(yán)重。我們要做EMC電磁兼容保護(hù)、ESD防靜電設(shè)計(jì)、EFT防脈沖等各種硬件保護(hù)。這些在家用路由器上基本是沒有的,因?yàn)榧彝キh(huán)境相對(duì)干凈,不需要這么復(fù)雜的保護(hù)設(shè)計(jì)。PCB板的設(shè)計(jì)同樣重要。工業(yè)路由器用的板材要選擇高TG值的材料,銅箔要用更厚的規(guī)格,走線要更寬,間距要更大,這樣才能承受惡劣環(huán)境下的溫度變化和振動(dòng)。我們還要做三防處理——防潮、防霉、防鹽霧,特別是在海邊或者高濕度環(huán)境使用的設(shè)備,不做三防處理根本撐不了多久。還有接口的選擇也很講究。工業(yè)路由器的接口都要用金屬材質(zhì),鍍金觸點(diǎn)防腐蝕,帶鎖定機(jī)構(gòu)防松動(dòng),甚至要做到IP67級(jí)別的防水防塵。這些細(xì)節(jié)看起來不起眼,但在實(shí)際使用中作用非常大。家用路由器的接口基本都是塑料的,夠用就行,但放到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),振動(dòng)一下就可能松動(dòng),粉塵一進(jìn)去就可能接觸不良。
說到使用上的區(qū)別,這一點(diǎn)可能是最直觀的。家用路由器如果出現(xiàn)一些故障,我們把它重啟一下,通常情況下客戶是可以接受的。網(wǎng)絡(luò)卡了?沒關(guān)系,拔掉電源插頭,等個(gè)十幾秒再插上,重啟一下就好了。偶爾這么操作一次,大家都能理解,也不會(huì)有什么意見。這在家庭場(chǎng)景下完全沒問題,因?yàn)槟憔驮诼酚善髋赃?,隨手就能操作。但是工業(yè)路由器絕對(duì)不可以這樣。為什么?因?yàn)楣I(yè)路由器是放在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)常年工作的,而且是無人值守的場(chǎng)景。什么叫無人值守?就是這個(gè)設(shè)備裝上去之后,可能幾個(gè)月甚至一年都沒人去看它。它要在高溫、低溫、粉塵、振動(dòng)這些惡劣環(huán)境下24小時(shí)不間斷運(yùn)行,365天不停歇。在這種情況下,你不能指望客戶去現(xiàn)場(chǎng)給你重啟一下。我給大家舉個(gè)實(shí)際的例子。有些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),比如說礦山上的監(jiān)測(cè)設(shè)備,可能裝在山溝里,離最近的城鎮(zhèn)都有幾十上百公里。如果設(shè)備出了問題,需要人去現(xiàn)場(chǎng)重啟,那光來回跑一趟可能就要大半天甚至一天時(shí)間。你想想,客戶花錢買你的設(shè)備,結(jié)果三天兩頭要跑幾十公里去給你重啟設(shè)備,這誰能接受?這根本就不現(xiàn)實(shí)。還有一些設(shè)備裝在高速公路的ETC門架上,或者裝在幾十米高的信號(hào)塔上,去一趟不僅麻煩,還要封路或者搭腳手架,成本非常高。所以工業(yè)路由器必須具備自動(dòng)恢復(fù)的能力,出了問題要能自己恢復(fù)過來,不能依賴人工干預(yù)。
正是因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)無人值守和自動(dòng)恢復(fù)這個(gè)核心需求,我們?cè)谠O(shè)計(jì)工業(yè)路由器的時(shí)候,軟件和硬件都要把這些因素考慮進(jìn)去。硬件方面,我們要設(shè)計(jì)硬件看門狗。什么是看門狗?簡(jiǎn)單說就是一個(gè)獨(dú)立的監(jiān)控芯片,系統(tǒng)要定期給它發(fā)信號(hào),告訴它"我還活著"。如果系統(tǒng)死機(jī)了,看門狗收不到信號(hào),就會(huì)自動(dòng)重啟設(shè)備。這樣即使遇到極端情況導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰,設(shè)備也能在30秒到1分鐘內(nèi)自動(dòng)恢復(fù),不需要人工干預(yù)。軟件方面,我們要實(shí)現(xiàn)智能撥號(hào)機(jī)制。工業(yè)路由器會(huì)實(shí)時(shí)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),每隔幾秒就ping一下服務(wù)器,確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)是否正常。一旦發(fā)現(xiàn)掉線,立即重新?lián)芴?hào)。如果多次撥號(hào)失敗,就重啟通信模塊。還是不行,就重啟整個(gè)系統(tǒng)。總之要用各種手段確保網(wǎng)絡(luò)能自動(dòng)恢復(fù)。我們還有詳細(xì)的日志記錄,即使出了問題,也能通過日志分析出原因,方便后續(xù)優(yōu)化。除了自恢復(fù)能力,工業(yè)路由器的物料選擇也要特別講究。每一顆電阻、電容、電感都要用工業(yè)級(jí)的元器件。這些元器件的溫度系數(shù)更小,耐壓等級(jí)更高,使用壽命更長(zhǎng)。雖然成本是普通元器件的好幾倍,但可靠性也提升了好幾倍。PCB的導(dǎo)線抗干擾能力也要提升上去,我們會(huì)用更寬的走線,更厚的銅箔,加強(qiáng)接地設(shè)計(jì),涂三防漆,做電磁屏蔽,就是為了在惡劣環(huán)境下也能穩(wěn)定工作。
說到這里,可能有朋友會(huì)問:既然工業(yè)路由器要求這么高,那成本肯定很貴吧?確實(shí)是這樣。如果你要滿足工業(yè)級(jí)的這些條件,產(chǎn)品的整個(gè)成本都會(huì)上去,因?yàn)槟阋x好的東西來做這個(gè)產(chǎn)品。從芯片到元器件,從板材到外殼,從設(shè)計(jì)到測(cè)試,每一個(gè)環(huán)節(jié)都要用更好的材料、更高的標(biāo)準(zhǔn)、更嚴(yán)格的工藝。工業(yè)級(jí)芯片比消費(fèi)級(jí)貴3到10倍,工業(yè)級(jí)電容比普通電容貴5倍,高TG板材比普通板材貴一倍,金屬外殼比塑料外殼貴幾倍。加起來,工業(yè)路由器的硬件成本可能是家用路由器的5到10倍。再加上研發(fā)投入、測(cè)試認(rèn)證、質(zhì)保服務(wù)等成本,最終的零售價(jià)可能是家用路由器的5到10倍。比如一個(gè)家用路由器賣200塊錢,同等規(guī)格的工業(yè)路由器可能要賣1000到2000塊錢。乍一看確實(shí)貴,但如果你算總擁有成本(TCO),考慮到維護(hù)成本、更換成本、故障損失,工業(yè)路由器反而更劃算。家用路由器是一個(gè)比較廉價(jià)的方案,比較經(jīng)濟(jì)型的,實(shí)現(xiàn)你的基本功能,能滿足你的需求就可以了。它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是讓普通消費(fèi)者能負(fù)擔(dān)得起,能滿足日常上網(wǎng)、看視頻、玩游戲的需求。在家庭環(huán)境下,這樣的定位是完全合理的。但工業(yè)路由器就不一樣了。*工業(yè)場(chǎng)景對(duì)可靠性的要求是完全不同的量級(jí)。工廠的產(chǎn)線停一分鐘可能損失幾萬塊錢,電網(wǎng)的監(jiān)控設(shè)備斷線可能導(dǎo)致安全事故,礦山的監(jiān)測(cè)設(shè)備失效可能危及人員安全。在這些場(chǎng)景下,設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性是第一位的,成本反而是次要的。花2000塊錢買一個(gè)能穩(wěn)定運(yùn)行10年的設(shè)備,遠(yuǎn)比花200塊錢買一個(gè)用1年就要換的設(shè)備更劃算。
說了這么多,總結(jié)一下,工業(yè)路由器和家用路由器的核心區(qū)別,就是穩(wěn)定性和可靠性,以及適應(yīng)環(huán)境的能力不同。穩(wěn)定性:工業(yè)路由器要能7×24小時(shí)不間斷運(yùn)行,365天不停機(jī),運(yùn)行5年、10年都不出問題。家用路由器用幾個(gè)小時(shí)就休息,偶爾重啟一下也沒關(guān)系。可靠性:工業(yè)路由器的MTBF(平均故障間隔時(shí)間)要達(dá)到10萬小時(shí)以上,也就是10年以上連續(xù)無故障運(yùn)行。家用路由器的MTBF一般只有1到3萬小時(shí),也就是1到3年。適應(yīng)環(huán)境的能力:工業(yè)路由器要能在-40℃到+85℃的極端溫度下工作,要能抗粉塵、抗?jié)穸?、抗振?dòng)、抗干擾。家用路由器只能在常溫、干凈、穩(wěn)定的環(huán)境下使用。這三個(gè)核心差異,決定了工業(yè)路由器在設(shè)計(jì)、用料、工藝、測(cè)試等各個(gè)方面都要比家用路由器高出好幾個(gè)檔次。這不是簡(jiǎn)單的"把塑料殼換成金屬殼"就能解決的,而是從內(nèi)到外、從硬到軟的全方位差異。
我們星創(chuàng)易聯(lián)專業(yè)做工業(yè)路由器,包括4G工業(yè)路由器、5G工業(yè)路由器,我們專注工業(yè)通信。這年里,我們服務(wù)過上千個(gè)項(xiàng)目,從智慧城市到工業(yè)4.0,從能源電力到交通運(yùn)輸,從環(huán)保監(jiān)測(cè)到礦山安全,積累了豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。我們深知工業(yè)場(chǎng)景的需求和痛點(diǎn),知道客戶最擔(dān)心什么問題,知道在不同行業(yè)、不同環(huán)境下該用什么樣的方案。我們的產(chǎn)品經(jīng)過了無數(shù)次實(shí)際項(xiàng)目的驗(yàn)證,在新疆的沙漠、在東北的雪地、在西藏的高原、在沿海的鹽霧環(huán)境,都有穩(wěn)定運(yùn)行多年的案例。如果各位朋友有工業(yè)路由器方面的產(chǎn)品需求,或者在項(xiàng)目選型上有任何疑問,都?xì)g迎私信我。我們可以根據(jù)你的實(shí)際場(chǎng)景,免費(fèi)幫你分析需求、推薦方案。沒有最好的產(chǎn)品,只有最合適的方案。選對(duì)了產(chǎn)品,能讓你的項(xiàng)目省心省力,少走很多彎路。好了,今天的分享就到這里。如果這篇文章對(duì)你有幫助,謝謝大家!