Đối với các quản trị viên và nhà thi công lắp đặt hệ thống mạng sợi quang, yêu cầu kiểm tra kết nối này càng trở nên quan trọng. Nhiều công nghệ tiên tiến đã giúp cải thiện quá trình này hiệu quả hơn.
Vào giữa năm 2017, chúng ta đều nhận ra mạng lưới công nghệ thông tin (CNTT) đang phát triển ngày càng nhanh và dày đặc hơn. Dữ liệu truyền trong các hệ thống mạng cáp quang đã tăng đến tốc độ 100 tỷ bit mỗi giây và cao hơn, kích thước các chip vi xử lý của thiết bị trong hệ thống mạng ngày càng thu nhỏ. Đồng thời những đầu nối quang kích thước nhỏ như MPO, MT và MXC chứa nhiều sợi quang ngày càng được ứng dụng nhiều hơn. Đối với một đầu nối MPO đơn lẻ chứa 16 sợi quang với tốc độ 25 Gbps trên mỗi sợi, tốc độ truyền dữ liệu của kết nối Ethernet sẽ đạt 400 Gbps. Nếu các đầu nối bị nhiễm bẫn hoặc có mảnh vỡ, sẽ gây ra phản chiếu và suy giảm cường độ ánh sáng, ảnh hưởng đến các thiết bị trong hạ tầng mạng của trung tâm dữ liệu (TTDL).
Giờ đây, người dùng đã có những công cụ vô cùng hiệu quả để kiểm tra và làm sạch các đầu nối sợi quang. Đặc biệt, lịch sử cải tiến trên máy soi sợi quang đã cho thấy những đổi mới hấp dẫn trong lĩnh vực quang học, thiết bị điện tử và phần mềm.
Trong cuộc khảo sát và nghiên cứu lịch sử các máy soi sợi quang, có các phân loại như sau:
- Phương pháp xem - trực tiếp hoặc gián tiếp
- Phương pháp tổng hợp hình ảnh - quang học hoặc điện tử
- Lưu trữ hình ảnh - bên trong máy hoặc bên ngoài
- Điều chỉnh tiêu cự - thủ công hoặc tự động
- Màn hình hiển thị - tích hợp hoặc bên ngoài
- Kết nối - có dây hoặc không dây
- Cấp nguồn - pin hoặc dây nối
- Quản lý và điều khiển - cục bộ hoặc điều khiển từ xa qua mạng hoặc đám mây
Với các ứng dụng có chi phí cao hoặc các trường hợp chuyên biệt, máy soi cầm tay sử dụng phương pháp xem trực tiếp thường được sử dụng. Các máy soi nhìn trực tiếp vào đầu nối yêu cầu phải có bộ lọc hồng ngoại, chỉnh tiêu cự thủ công, sử dụng pin để chiếu sáng bề mặt đầu nối và thường có độ phóng đại 200 lần. Thiết bị này ít được sử dụng vì không thể lưu kết quả kiểm tra bề mặt đầu nối sợi quang làm tài liệu và không thể đánh giá pass/fail nếu đầu nối bị nhiễm bẩn vượt quá cho phép của tiêu chuẩn IEC 61300-3-35 hoặc IPC-8497-1.
Ngoài ra, những máy soi này còn tiềm ẩn nguy cơ pháp lý, vì nếu các bộ lọc hồng ngoại lắp đặt không đúng cách sẽ ảnh hưởng đến mắt người dùng. Thiết bị này cũng không kinh tế so với các máy soi sử dụng bộ cảm biến hình ảnh CMOS có độ phân giải cao, bộ nhớ flash bán dẫn tốn ít năng lượng, và bộ thu phát WiFi/Bluetooth để kết nối với các thiết bị thông minh. Thêm vào đó, máy soi này chỉ hữu ích cho việc kiểm tra các đầu nối trên dây nhảy quang, dây đo và cáp; không dễ sử dụng để kiểm tra các đầu nối trong các khung phân phối do kích thước/hình dáng, trọng lượng và độ dày mỏng.
Sự ra đời của kỹ thuật số
Cách đây 15 năm, máy soi kỹ thuật số giúp nhìn gián tiếp sợi quang lần đầu xuất hiện trên thị trường, sử dụng cảm biến hình ảnh CCD. Những máy soi này ra đời trước khi các tiêu chuẩn về truyền dữ liệu tốc độ cao như USB và FireWire xuất hiện. Do đó, các máy soi kỹ thuật số thường sử dụng kiểu lưu trữ dữ liệu thông qua nhiều giao diện kết nối khác nhau, chẳng hạn như RJ11.
Cũng trong thời gian này, hầu như không có dụng cụ kiểm tra nào có khả năng lưu trữ hoặc xử lý hình ảnh cục bộ bên trong máy, vì vi điều khiển được tích hợp sẽ làm tăng kích thước vật lý và tốn nhiều năng lượng vận hành. Những máy soi này thường có nút xoay để tùy chỉnh khả năng lấy nét bằng tay, được cấp nguồn thông qua thiết bị khác và không có phần mềm đi kèm. Theo thời gian, các nhà sản xuất đã phát triển nhiều bộ chuyển đổi khác nhau để gắn lên máy soi, hỗ trợ người dùng kiểm tra nhiều loại đầu nối như LC, SC, MPO và một số loại đầu nối quang khác, đồng thời bộ chuyển đổi cũng tương thích với kiểu tiếp xúc dạng phẳng (UPC) và góc cạnh (APC).
Cách đây 5 năm, máy soi sợi quang không dây đầu tiên đã xuất hiện khi các mô đun thu phát WiFi và Bluetooth trở nên đủ nhỏ, đủ rẻ và đủ năng lượng để tích hợp vào các máy soi cầm tay. Theo thời gian, cảm biến hình ảnh CMOS cũng dần tăng độ phân giải và bộ nhớ flash đã tăng dung lượng lưu trữ lên đến gigabit. Ngoài ra, sự phát triển của điện thoại di động thúc đẩy sự phát triển các vi điều khiển ARM Cortex-M sử dụng năng lượng rất thấp, có thể xử lý hình ảnh kỹ thuật số của bề mặt sợi quang theo thời gian thực, tự động lấy nét và tự động kiểm tra pass/fail theo tiêu chuẩn nhờ thuật toán tích hợp sẵn.
Liên tục đổi mới
Ngày nay, nhiều máy soi được tích hợp màn hình LCD độ phân giải QVGA (320 x 240 pixel, 4:3), với giao diện người dùng đơn giản, dễ sử dụng và thao tác nhanh chóng. Khả năng chụp ảnh với độ phân giải VGA (640x480 pixel) ở định dạng JPEG đã trở nên phổ biến. Pin có thể sạc lại nhiều lần thông qua cổng USB. Máy có thể lưu trữ cục bộ hàng ngàn hình ảnh, có chức năng tự động lấy nét và tích hợp thuật toán tự động giúp phân tích pass/fail dựa theo tiêu chuẩn IEC 61300-3-35, IPC-8497-1, AT&T và theo thiết lập của người sử dụng. Đối với máy soi không có màn hình tích hợp thường sở hữu số lượng nút bấm tối thiểu nhưng được trang bị kết nối không dây như WiFi để truyền dữ liệu hình ảnh và lệnh điều khiển, giúp mang lại hiệu quả về chi phí hơn bao giờ hết. Nhưng cải tiến lớn nhất chính là việc bổ sung các phần mềm ứng dụng hỗ trợ nhiều tính năng.
Có thể giả định hầu hết các kỹ thuật viên lắp đặt và bảo trì sợi quang đều sử dụng thiết bị thông minh (điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng) do chủ đầu tư cấp hoặc thiết bị cá nhân. Do sự phổ biến và hiệu suất đáng kinh ngạc của các thiết bị thông minh như độ phân giải màn hình, khả năng xử lý đồ hoạ, vùng kết nối không dây rộng, dung lượng bộ nhớ trong, hệ điều hành mạnh mẽ hỗ trợ nhiều phần mềm ứng dụng... Những tính năng này vô cùng hữu ích đối với người sử dụng máy soi kết hợp thiết bị thông minh để kiểm tra bề mặt đầu nối sợi quang.
Bản thân các máy soi có tích hợp màn hình, lưu trữ hình ảnh bên trong và nhiều chức năng xử lý khác vẫn có thể sử dụng Bluetooth hoặc WiFi để kết nối với thiết bị thông minh và chạy ứng dụng kiểm tra sợi quang. Bluetooth có băng thông đủ lớn để hỗ trợ truyền hình ảnh bề mặt sợi quang và kết quả phân tích (thường là các tệp định dạng GIF). Tuy nhiên, Bluetooth không có đủ băng thông để hỗ trợ truyền dữ liệu hình ảnh theo thời gian thực với độ phân giải đầy đủ của bề mặt đầu nối sợi quang (thường là định dạng MJPEG). Vì vậy, các máy soi không tích hợp màn hình, không có khả năng lưu trữ hình ảnh cục bộ và không thực hiện phân tích pass/fail ngay trên máy mà phải sử dụng kết nối WiFi để truyền dữ liệu trong quá trình kiểm tra bề mặt đầu nối sợi quang.
Trang bị kết nối không dây
Khi kiểm tra bề mặt đầu nối sợi quang thông qua kết nối không dây với các thiết bị thông minh, sẽ có một số vấn đề cần quan tâm đối với loại máy soi có tích hợp màn hình và không tích hợp màn hình. Ví dụ, một số TTDL và cơ sở hạ tầng mạng sợi quang không cho phép sử dụng các tần số truyền dẫn vô tuyến làm cho Bluetooth và WiFi không thể sử dụng. Các máy soi thường được trang bị cổng USB, nhưng các thiết bị thông minh thì chưa hẳn. Do đó, kết nối giữa thiết bị thông minh và máy soi thông qua cổng USB có thể cũng không khả thi. Hiện tại, một số nhà sản xuất cung cấp các máy soi có tích hợp màn hình, khả năng xử lý và lưu trữ cục bộ bên trong thiết bị để dùng tại những nơi hạn chế tần số truyền dẫn vô tuyến.
Thách thức khác khi kết nối không dây giữa thiết bị thông minh và máy soi, là cần cả hai tay của người dùng - một tay giữ máy soi và tay kia giữ điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng. Khi leo lên thang, kỹ thuật viên thường cần một tay để cầm nắm, nên họ thích các máy soi không phụ thuộc thiết bị thông minh.
Tất nhiên, lợi thế của kết nối không dây là thiết bị thông minh có thể đặt cách máy soi nhiều mét, mang lại tiềm năng về tính di động cao hơn. Ngoài ra, máy soi không tích hợp màn hình còn có lợi thế về kiểu dáng (chiều dài, chiều rộng, chiều cao và trọng lượng) có thể dễ dàng sử dụng tại các khung phân phối sợi quang hoặc các thiết bị truyền dẫn có mật độ cổng cao. Một số máy soi không tích hợp màn hình được trang bị đèn LED để hiển thị trạng thái nguồn, trạng thái kiểm tra pass hoặc fail, và tình trạng không phát hiện sợi quang. Ngoài ra, các máy soi không tích hợp màn hình đặc biệt tương thích với giải pháp điện toán đám mây, vì điện toán đám mây cung cấp không gian lưu trữ không giới hạn, an toàn và tránh làm mất các kết quả kiểm tra; cung cấp khả năng phân tích pass/fail linh hoạt trong tương lai khi các tiêu chuẩn về làm sạch bề mặt đầu nối sợi quang được cập nhật mới.
Kết luận
Khi tốc độ dữ liệu kết nối sợi quang trong TTDL đang hướng tới 200G, 400G và thậm chí 600G trong tương lai, các nhà cung cấp dịch vụ Internet hoặc các nhà thi công lắp đặt cáp quang cần đảm bảo độ tin cậy và hiệu năng của hệ thống mạng sợi quang.
Các tính năng cần thiết và nhu cầu sử dụng là những điều cần cân nhắc khi mua máy soi kiểm tra sợi quang. Chẳng hạn, nên chọn máy soi hoặc phần mềm hỗ trợ nào để có thể tạo các báo cáo kết quả kiểm tra bằng định dạng PDF và dễ hiểu đối với người dùng mới? Máy soi có thể kiểm tra các mảnh vụn có kích thước nhỏ hơn một micron khi sử dụng độ phóng đại 400 lần hoặc cao hơn không? Kích thước đầu soi của máy có hỗ trợ cáp quang singlemode và multimode không? Và nhiều tính năng khác dựa trên nhu cầu của người dùng.
Võ Phan Hồng Phước
Theo Cablinginstall
