Shiro HL105E

סקירת מתאם
ה-Home Plug Turbo
דגם HL105E של חברת Shiro

תאריך הסקירה: ספטמבר 2008

הקדמה

אחד המכשולים העקריים בהקמת רשת מחשבים ביתית הוא העדר תשתית כבילה מתאימה. בעוד שבכל בית בישראל ניתן למצוא תשתית מסודרת לחשמל, טלפון וטלוויזיה, הרי שתשתית לרשת ביתית המבוססת על כבלי CAT5 או CAT6 היא מחזה נדיר.

על מנת להתגבר על הצורך בסלילת תשתית כבילה לרשת ביתית, פותחו מספר טכנולוגיות העושות שימוש בתשתיות הקיימות כמו חיבור אלחוטי (WiFi), שימוש בכבלי הטלפון או הקוקאס של הטלוויזיה (HPNA3) ושימוש בכבלי חשמל (Home Plug). תשתיות אלו מכונות לעיתים כ-"No New Wires Technologies".

ה-Shiro HL105E הוא מתאם Home Plug המשמש כ-גשר (bridge) אשר תומך בכניסת CAT5 אחת ובחיבור לשקע החשמל. באמצעות התקן זה ניתן לעשות שימוש בכבלי החשמל הביתיים לצורך העברת תקשורת נתונים בין מחשבים.

הערה: לחיצה על התמונות וצילומי המסך בסקירה זו תגדיל אותן למסך מלא.

מתאם זה זמין לרכישה בארץ ברשת Ivory ונכון למועד כתיבת סקירה זו (סתיו 2008) עלותו היא 189 ש"ח ליחידה.

טכנולוגיית ה-Home Plug

טכנולוגית ה-Home Plug מפותחת מזה מספר שנים על ידי קבוצה של כ-50 חברות ששמו להן למטרה להגדיר תקן אחיד להעברת תקשורת מחשבים על גבי קווי חשמל. הקבוצה, הנקראת Home Plug Alliance, פירסמה עד היום שני תקנים רישמיים להעברת תקשורת נתונים בכבלי חשמל בייתים.

התקן הראשון שפרסמה הקבוצה הוא Home Plug 1.0, שהוכרז ביוני 2001, והגדיר מהירות תאורטית מקסימלית של 14Mbps. על בסיס תקן זה הוכרזו כמה עשרות של התקני רשת שונים כמו מתאמים, מתגים, נתבים, נתבים אלחוטיים וכיוב'. בין החברות הידועות שפיתחו התקנים על בסיסי תקן זה ניתן למצוא את Aztech, בלקין, לינקסיס, נטגיר ו-Zyxel.

בדצמבר 2005 הכריזה הקבוצה על תקן נוסף בשם Home Plug AV. תקן זה התמקד בהבטחת רוחב פס לאפליקציות קול ווידאו על גבי הרשת, על בסיס מהירות תאורטית מקסימלית של 189Mbps, וכן הוסיף מימד של הצפנה למידע העובר על הקווים. במידה מסויימת, מטרת תקן זה היתה להתחרות בתקן ה-HPNA3.

חשוב להדגיש שתקן ה-Home Plug AV אינו תואם לאחור לתקן 1.0 והתקנים הפועלים בתקנים אלה אינם יכולים "לדבר" אחד עם השני, אך יכולים לעבוד במקביל על אותה רשת חשמל.

בימים אלה שוקדת הקבוצה על תקן חדש -- Home Plug BPL -- שמטרתו לקבוע תקן אחיד לאספקת תקשורת נתונים אל הבתים.

בנוסף, הוגדר על ידי חברת InTellon השותפה לקבוצת ה-Home Plug ובשיתוף עם הקבוצה, תקו לא רישמי הנקרא Home Plug 1.0 Turbo הזהה בעקרון לתקן 1.0, אך מגדיר מהירות מקסימלית תאורטית של 85Mbps.

המוצר שנבדק בסקירה זו מבוסס על תקן לא רישמי זה.

מה מגיע בקופסא

ה- HL105E מגיע בקופסא ירוקה הנושאת את שם החברה (Shiro) ואת מספר הדגם.

תוכן הקופסא מאורגן בצורה יפה והרכיבים מונחים בה במחיצות מתאימות.

על מנת להגן על המתאם עצמו, הוא עטוף בניילון מוגן ("פצפצים").

הקופסא מכילה את הרכיבים הבאים (ניתן להיעזר בצילום המצ"ב):

המתאם עצמו. מידות המתאם הן 9 ס"מ על 6.5 ס"מ על 4 ס"מ. המתאם נראה כמו ספק כח של נתב. משקלו של המתאם הוא כ-100 גרם.
2 חוברות התקנה -- חוברת בעברית של היבואן (חברת Ivory) בהיקף של 25 עמודים וחוברת באנגלית של היצרן (Shiro) בהיקף של 20 עמודים.
דיסק המכיל את תוכנת התפעול של המתאם. חשוב לציין שלצורך הפעלת המתאם לא נדרשת התקנת Driver-ים ושימוש בסיסי בו (כמתואר להלן) לא דורש שימוש בדיסק זה.
כבל רשת לחיבור המתאם אל המחשב (או אל הנתב, אל המתג או כל אמצעי רשת אחר).

מבנה פנימי

המתאם מבוסס על שני כרטיסים אלקטרוניים -- "לוח אם" ו-"כרטיס הרחבה".

"לוח האם" (בחלק העליון של התמונה) מכיל את רכיבי ההמרה ממתח של 220V למתחי העבודה של הרכיבים האלקטרוניים, את רכיבי השידור על קו המתח ולמטה משמאל את רכיב פורט התקשורת (PX-5111SG) ופורט התקשורת עצמו (שחור משמאל).
"כרטיס ההרחבה" מכיל את שני הרכיבים המהווים את לב המתאם. אלה רכיבי ה-INT5500 ו-INT1200 של חברת InTellon.

ה-INT5000, הנמצא משמאל, הוא רכיב הקליטה והשידור ובן זוגו, ה-INT1200, הנמצא במרכז, הוא הממשק האנאלוגי אל רשת החשמל.

אזהרה: המתאם HL105E מוזן ישירות מרשת החשמל הביתית הנושאת מתח של 220V. אין לפרק את המתאם ואין לחברו לחשמל כאשר הקופסא בה הוא נתון שבורה או פתוחה. התחשמלות ממתח של 220V מהווה סכנת חיים!

הפעלה בסיסית

ההפעלה הבסיסית של המתאם היא פשוטה ביותר. יש לחבר את המתאם אל רשת החשמל ואת יציאת הרשת שלו אל כרטיס הרשת במחשב. כמובן שניתן לחבר את יציאת הרשת של המתאם אל נתב (ראוטר), מתג (switch), נקודת גישה (access point) או כל אמצעי אחר שיש לו חיבור רשת.

עם חיבור המתאם לחשמל, תדלק בירוק הנורה העליונה (נורת ה-pwr). הנורה האמצעית, (נורת ה-PL-ACT) תאיר כאשר המתאם יאתר על רשת החשמל מתאם HL105E אחר. נורה זו תהבהב בעת העברת נתונים על גבי רשת החשמל.

הנורה התחתונה (נורת ה-ETH-LINK/ACT) תאיר כאשר המתאם מחובר דרך שקע התקשורת שלו ליציאת רשת של התקן רשת אחר (כרטיס רשת, נתב וכיוב') ותהבהב בעת העברת הנתונים בין אותו התקן רשת למתאם ה-HL105E.

חיבור שני מתאמים לרשת החשמל ולהתקני תקשורת אורך דקות ספורות ואני הצלחתי לקשר נתב עם מחשב בחדר סמוך, דרך רשת החשמל, תוך פחות מ-2 דקות.

יש לציין שלמתאם אין מפסק כיבוי/הדלקה, כך שחיבורו למתח יפעיל ויאתחל אותו באופן אוטומטי.

תוכנת המתאם -- PowerPacket

בדיסק המצורף למתאם נמצאת תוכנת PowerPacket. ההתקנה של תוכנה זו קלה ופשוטה ואינה דורשת התערבות מיוחדת. באמצעות התוכנה ניתן לראות את כל ההתקנים הקיימים ברשת, את הביצועים של כל אחד מהם וכן לקבוע סיסמאות גישה ורמות QOS שונות.

עם הפעלת התוכנה יוצג המסך הבא.

בחלקו העליון של המסך ניתן לראות את פרטי המתאם המחובר ישירות אל המחשב. חיבור זה יכול להיות ישיר, דרך מתג (switch) או דרך ראוטר. במקרה ולמחשב מחוברים שני התקנים, שניהם יופיעו בחלק העליון של המסך. במקרה שישנם שני התקנים המחוברים ישירות למחשב, יש לסמן את ההתקן הרצוי וללחוץ על Connect.

בחלק התחתון של המסך רשומים כל ההתקנים שאותרו על רשת החשמל ואיכות הקליטה של כל התקן. הערך המקסימלי שיכול להופיע במסך זה הוא 85Mbps. ליד כל אחד מההתקנים מופיעה כתובת ה-MAC שלו והשם הלוגי שניתן לו -- כמובן שניתן לשנות שם זה כרצונך.

הלשונית השניה -- לשונית ה-Privacy -- מספקת את הכלים לניהול הרשת המבוססת על ההתקנים והוספת שכבת אבטחה. על ידי יישום שכבת האבטחה ניתן למנוע מהתקנים שאינם חלק מהרשת שהוגדרה, שימוש במשאבי הרשת. הסבר מפורט על נושא זה נמצא בחוברת ההדרכה המצורפת להתקן.

הלשונית השלישית -- לשונית ה-QOS -- מאפשרת לקבוע רמות תעדוף לסוגי תקשורת שונים -- גלישה, אודיו ווידאו או VOIP.

הלשונית הרביעית -- לשונית הדיאגנוסטיקה -- מציגה פרטים טכניים לגבי כל אחד מההתקנים, ובכלל זה כתובת ה-MAC, יצרן הרכיבים, גרסת ה-Firmware של המתאם, סטטיסטיקות לגבי קריאה, כתיבה וביצועים. (ראה משמאל)

הלשונית החמישית והאחרונה -- לשונית ה-About -- מספקת מידע לגבי גרסת התוכנה.

תוכנת Powerpacket תואמת ל-Windows XP אך אינה תואמת ל-Vista. עם זאת ניתן להריץ אותה על Vista ללא בעיות כאשר קובעים במאפיינים שלה דרישת תאימות ל-Windows XP SP2. שימו לב שצילומי המסך המצורפים בסקירה זו בוצעו על מערכת ההפעלה Vista.

אפשרויות השימוש במתאם HL105E

כפי שצוין לעיל, למתאם יש כניסת רשת אחת אולם פרט למחשבים, ניתן לחבר לכניסה זו כל ציוד תקשורת התומך ב-RJ45. כך לדוגמא ניתן לחבר את אחד המתאמים לנתב הבייתי ואת המתאם השני למתג (switch) הנמצא במקום אחר בבית. לאותו switch ניתן לחבר מספר מחשבים (ואפילו נקודת ממסר -- Access Point) וכך באמצעות שני מתאמי HL105 ומתג ניתן לחסוך גם סלילה של כבל רשת וגם להרחיב את טווח הכיסוי האלחוטי.

כיוון שתקן ה-Home Plug מגדיר טווחי פעולה של 200 מטר, ניתן באמצעות המתאם להרחיב את טווח הפעולה של הרשת אל מעבר למגבלת ה-100 מטר של כבלי CAT5.

האפשרות לחבר דרך המתאם תחנת ממסר אלחוטית (access point) מאפשרת לתת כיסוי אלחוטי בנקודות המרוחקות מאוד מהנתב. פתרון מסוג זה יעיל מאוד בבתים או משרדים גדולים בהם הרשת פרוסה במרחב גדול עם אלמנטים המפחיתים את יעילות האות האלחוטי (קירות, פינות או רצפות).

הבטים טכניים נוספים

בשימוש במתאם ה-HL105E יש לשים לב להבטים הטכניים הבאים:

התחממות: מתאם ה-HL105E מתחבר ישירות לחשמל ויש בו רכיבים אלקטרוניים רבים. עקב כך נוטה המתאם להתחמם, במיוחד כאשר עוברים דרכו נתונים רבים. המתאם אינו לוהט אך הוא חם במגע יד.
גלישת תקשורת לבתים אחרים: על מנת לבדוק את המידע העובר ברשת החשמל הביתית זולג לדירות סמוכות חברתי, באדיבות השכנים שלנו, מתאם אחד בדירתם. לשמחתי, המתאמים לא זיהו אחד את השני ולא נראתה שום זליגה של מידע דרך מונה החשמל לרשת החשמל הציבורית.
כמות המתאמים ברשת: על פי הנתונים "היבשים" ניתן לחבר עד 253 מתאמים לרשת אחת, אך היצרן ממליץ שבכל רגע נתון עד 10 מתאמים יהיו פעילים ברשת. לטעמי זה מספר המספיק בהחלט לרשת ביתית ממוצעת.
הזנת חשמל תלת פאזית: הבדיקה של המתאמים נערכה בביתי בו יש מערכת חשמל תלת פאזית. באמצעות שני מחשבים ניידים, ערכתי למעלה מ-20 בדיקות קישוריות בין שקעים בחדרים שונים בבית ופרט לזוג אחד של שקעים, בין כולם היתה תקשורת ברמת מהירות כלשהיא. המסקנה שלי היא שהמתאמים מסוגלים לעבוד בבתים בהם יש מערכת חשמל תלת פאזית. בשיחה עם מהנדס חשמל חודדה נקודה זו והוברר שיכולת הדילוג בין הפאזות תלויה בקיום של לפחות מתקן תלת פאזי אחד (מזגן, כיריים חשמליות) או ממסר פחת תלת-פאזי תקני.
מגבלת מרחק: על פי נתוני היצרן המרחק המקסימלי של שתי נקודות יכול להיות 200 מטר. בפועל, ערך זה נמוך יותר בגלל ממסרי פחת ודילוגי פאזה.

ביצועי ה-HL105E

על מנת להעריך את הביצועים של המתאם HL105E בוצעו מספר בדיקות.

ראשית ולצורכי השוואה, חוברו שני מחשבים בכבל רשת אל נתב וקובץ בגודל של 256MB הועתק ביניהם. במצב זה נמדד קצב תקשורת אפקטיבי של כ-70Mbps. תוצאה זו צפויה למדי. קצב התקשורת התיאורטי בכבלי CAT5 הוא 100Mbps. בהתחשב בתקורות (overhead) של פרוטוקול התקשורת של Window XP והחומרה (כרטיס רשת, מחשב, דיסק קשיח), ערכים של כ- 70Mbps הם נורמאליים וצפויים.

בשלב הבא חובר כל אחד מהמחשבים אל מתאם HL105E והמתאמים עצמם חוברו למפצל חשמל שחובר לשקע חשמל. המשמעות היא ששני המתאמים מחוברים בפועל לאותו שקע והחיבור בין המחשבים הוא כמו באמצעות כבל מוצלב. כמו כן, לכל אחד מהמחשבים נקבעה כתובת IP קבועה, באותו סגמנט, כמוסבר במדריך הזה. במצב זה תוכנת ה-PowerPacket דיווחה על חיבור במהירות 85Mbps. עתה הועתק בין המחשבים אותו קובץ בגודל 256MB. קצב התקשרות האפקטיבי שנמדד היה כ-15Mbps -- כלומר כ-80% פחות מהמהירות שנמדדה באמצעות כבל רשת.

בשלב האחרון, הופרדו המחשבים לחדרים שונים, שאחד מהם הוא ממ"ד, כאשר המרחק בינהם הוא כ-11 מטר בקו אווירי. בין החדרים ישנם שני קירות מפרידים -- קיר לבנים וקיר בטון בעובי 30 ס"מ. כל אחד מהמתאמים חובר לשקע חשמל בחדר בו הוא מוקם והמתאמים חוברו למחשבים. שקעים אלה היו מחוברים לפאזות שונות.

במצב זה דיווחה תוכנת PowerPacket על חיבור במהירות של כ-46Mbps. ראו תמונה משמאל.

אותו קובץ הועתק בפעם השלישית והפעם קצב ההעברה האפקטיבי שנמדד היה 8Mbps.

על מנת לבדוק את רציפות התקשורת בין המחשבים במצב זה, נעשה ניסיון להציג באחד המחשבים סרט שמוקם על כונן DVD במחשב השני. הצגת הסרט במחשב המרוחק היתה חלקה ורצופה ללא שום עיכוב או קפיצה. יש להדגיש שמדובר בסרט DVD ולא בקובץ AVI או DIVX.

ניסיון למקם את המחשבים בחדרים המרוחקים כ-20 מטר בקו אווירי אחד מהשני, בינהם מפרידים 4 קירות, חלקם מבטון מזויין, אשר מוזנים מפאזות שונות, נכשל.

תוכנת ה-PowerPacket דיווחה על מהירות של כ-5Mbps (ראו תמונה משמאל) אבל העתקת הקובץ האמור נכשלה עקב איבודי תקשורת תכופים.

מסקנות והתרשמות

מתאם ה-HL105E המיישם את טכנולוגית ה-Home Plug יכול להוות עבור משתמשים, שמצד אחד התאכזבו מהיכולת של רשתות אלחוטיות להתמודד עם קירות ומכשולים ומצד שני אינם יכולים לחווט את ביתם בכבלי CAT5, פתרון מעניין.

השימוש במתאם נותן פתרון לבתים מרובי קומות ולממ"דים שלא ניתן לכסות אותם באופן אלחוטי או שיישום כבילת רשת בהם, הוא מורכב מדי. ניתן באמצעותו, בפשטות ובמהירות, להרחיב את טווח הפעולה של הרשת הביתית ואת מגוון האמצעים שניתן להפעיל בטווחים אלה.

עם זאת המתאם אינו חף מהחסרונות של כל טכנולוגיות ה-No New Wire האחרות -- אלחוט (WiFi) ו-HPNA3 -- הביצועים שלו נמוכים מאלה של חיבור קווי (RJ45) והאפקטיביות של החיבור הולכת ופוחתת ככל שהמרחק בין המתאמים גדול יותר.

בבית בו מערכת החשמל הינה תלת פאזית, היעילות של רשת תקשורת המבוססת על המתאם יורדת כאשר שני שקעים אינם נמצאים על אותה פאזה. כמו כן, מהירות ההעברה של המתאם תלויה מאוד במרחק וברעש על קו החשמל.

בשורת העלות, המחיר של זוג מתאמי HL105E נמוך בכ-35% מזה של זוג מתאמי HPNA3 ולכן זה פתרון "חוסך כבילה" שיש לבחון את כדאיותו.

מידע נוסף

אתר היצרן -- http://www.shirocorp.com

Shiro היא חברת בת בתאגיד Aztech הסינגפורי. אתר חברת Aztech נמצא כאן -- http://www.aztech.com/index.html

אתר חברת איבורי היבואנית -- http://www.ivory.co.il

דף המוצר באתר היצרן -- http://www.shirocorp.com/product_Broadband_HL105E.htm

דף מידע מאתר היצרן -- ftp://ftp.aztech.com/Shiro/techspec/Broadband/HL105.pdf

מדריך למשתמש בשפה האנגלית -- ftp://ftp.aztech.com/Shiro/UserGuide/Broadband/HL105E_UM_V1.0_180907.pdf