סקירת מתאם ה-HomePlug דגם TPL-401E של
חברת TRENDnet

תאריך הסקירה: פברואר 2011

עדכון קושחה וביצועים: יולי 2012

הקדמה

לאחר תקופה ארוכה של קיפאון נראה שתחום ה-HomePlug זוכה לרנסאנס.  בחודשים האחרונים הוכרזו מתאמי HomePlug חדשים המגיעים למהירויות מוצהרות של עד 1GBps.  חברת TRENDnet, אחת המובילות בתחום זה, הכריזה לפני מספר שבועות על מתאם (דגם TPL-401E) הפועל במהירות מוצהרת של 500Mbps.

המתאם, אשר מותאם לשימוש ברשת של 220V וכולל חיבור חשמל אירופאי סטנדרטי, מאפשר להשתמש בכבלי החשמל הקיימים כתשתית לרשת ביתית.  השימוש במתאם זה חוסך את הצורך לסלול תשתית המבוססת על כבלי CAT5E והוא אינו חשוף למגבלות של חיבורים אלחוטיים.

‏לצורך העברת תקשורת מחשבים מעל גבי רשת החשמל פותחו שני סטנדרטים -ה-IEEE 1901 וה-HomePlug^® AV.  המתאמים של TRENDnet תואמים לשני סטנדרטים אלה, מה שמבטיח תאימות למתאמי HomePlug של חברות אחרות.

על מנת להשתמש בטכנולוגיה זו יש להשתמש בלפחות שני מתאמים - את המתאמים יש לחבר לרשת החשמל ובאמצעות כבל רשת לחבר כל אחד מהם להתקן IP כלשהו (מחשב, SWITCH, נתב וכיוב').

לפיכך, מבחינה טכנית, מתאם ה-HomePlug משמש כ-גשר (bridge) וכולל לפחות כניסת CAT5 אחת וחיבור לשקע החשמל.

המתאמים "מדברים" האחד עם השני על גבי רשת החשמל ומעבירים את אותות התקשורת על גביה.  בסביבה ביתית אחת ניתן לפרוס עד 16 מתאמים שונים, מה שיכול לחסוך כליל את פריסת כבלי התקשורת.  יחד עם זאת גם לטכנולוגיה זו ישנן מגבלות עליהן אעמוד בהמשך בסקירה זו.

נכון למועד הסקירה המתאם TPL-401E והקיט TPL-401E2K, הכולל זוג מתאמים, אינם זמינים לרכישה בישראל ולא ברור אם חברת TRENDnet, באמצעות המשווק המקומי שלה (חברת Getter-Tech), תשווק אותם כאן.  בשלב זה ניתן לרכוש את המתאם והקיט בארה"ב ועלותם שם היא $80 ו-$140 בהתאמה.

עדכון יולי 2012:  על פי דברי נציג חברת גטר, השיווק של ה-TPL-401E, ובמקביל גם ה-TPL-402E, יחל בקיץ 2012.  העלות המומלצת של זוג מתאמי TPL-401E תהיה 900 שקל ושל מתאם TPL-402E בודד 540 שקל.  מחירי השוק יהיו, ככל הנראה, נמוכים יותר.

חברת TRENDnet

TRENDnet היא חברה אמריקאית המפתחת ומייצרת קו רחב מאוד של מוצרי תקשורת המיועדים לשוק הבייתי ולשוק ה-SOHO.  בקטלוג המפורט של החברה ניתן למצוא למעלה מ-250 מוצרים שונים הכוללים, נתבים, מתגים, כרטיסי רשת, מודמים, מצלמות והתקני אכסון.

המטה המרכזי של TRENDnet נמצא בקליפורניה ויש לה סניפים באירופה, באסיה, בדרום אמריקה.  מוצריה מופצים בלמעלה מ-125 מדינות והיא מפעילה שלושה מרכזי תמיכה הפועלים בארה"ב ובאירופה. 

מה מגיע בקופסא

לצורך ההתקנה ראשונית של סביבת HomePlug נדרשים לפחות שני מתאמים.  לשם כך קו המוצרים של TRENDnet כולל קיט (TPL-401E2K) המכיל זוג מתאמים.  במידה ויש צורך להרחיב את סביבת ה-Home Plug, ניתן לרכוש גם מתאמים בודדים (TPL-401E).

הצבע השולט בקופסא בה מגיעים זוג המתאמים הוא שחור.  על דופן הקופסא ניתן למצוא את מאפייני המתאמים והסבר עקרוני על אופן ההתקנה שלהם.  בחלק התחתון של הקופסא מפורטות התכונות הטכניות של המתאמים.

הקופסא מכילה את המרכיבים הבאים (ניתן להיעזר בצילומים המצ"ב.  לחיצה על כל תמונה בסקירה זו תציג אותה באופן מוגדל בחלון נפרד):

• שני מתאמי TPL-401E.  הצבע השולט במתאמים הוא לבן וכל אחד מהם מגיע עטוף בשקית צלופן.  המתאם הוא ריבועי ומידותיו הם 9.5 ס"מ גובה, 7 ס"מ רוחב וכ-3.5 ס"מ עומק.
  
  כדאי לשים לב שעקב גודלו, חיבור המתאם לאמבטיית שקעים סטנדרטית לא מאפשר שימוש בשקעים הנמצאים מימינו ומשמאלו.
  
  בחזית המתאם מוטבע שם החברה והדגם ומתחת נמצאות שלוש נוריות הבקרה שלו. 
  
  בחלק האחורי של המתאם יש מדבקה גדולה ועליה המספר הסידורי שלו, כתובת ה-MAC וסיסמת הגישה אליו - DPW (ראשי תיבות של Device Password.  פרטים לגבי נושא זה יש בהמשך הסקירה).

• מדריך התקנה מקוצר ב-5 שפות - אנגלית, צרפתית, גרמנית, ספרדית ורוסית.

• תקליטור.  התקליטור מכיל גרסאות אלקטרוניות של מדריך ההתקנה המקוצר ומדריך המשתמש המלא.  בנוסף כלולה בו תוכנת הניהול של רשת המתאמים. 
  
  למרות שמדובר במוצר חדש, תוכנת הניהול הנמצאת על ה-CD אינה מעודכנת ואני ממליץ להוריד את הגירסא העדכנית הנמצאת באתר של חברת TRENDnet.

• 2 כבלי רשת אפורים באורך של כ-1.5 מטר כל אחד לחיבור המתאמים למחשב.

מבנה פנימי

על מנת לפרק את המתאם, יש לפתוח 4 בורגי פיליפס הנמצאים בגב המתאם.  אחרי פתיחת הברגים מתפרק המתאם לשני חלקים.  בדופן הימנית והשמאלית של המתאם (החלק העליון והתחתון בתמונה משמאל) ניתן להבחין בחריצי אוורור.

האוויר החם המתפתח במתאם נפלט דרך חריצים אלה.  בנוסף, מתחת ללוח האלקטרוני ישנה פלטת מתכת גדולה המשמשת כקולטת ומפזרת חום.  כתוצאה מכך החלק האחורי של המתאם, זה הצמוד לשקע מתחמם הרבה יותר מאשר החלק הקדמי.

לאחר כשעה של עבודה, ותוך שימוש במד חום לייזר אינפרה-אדום זעיר מדגם MT100, נמדדה טמפרטורה של 49^oC מעלות בחלק האחורי ו-39^oC מעלות בחלק הקדמי.  טמפרטורת האוויר בחדר בזמן הבדיקה עמדה על 21^oC מעלות.

בתמונה משמאל, המציגה את המבנה הפנימי של המתאם, ניתן להבחין שהוא מבוסס על לוח ראשי אחד עליו מולחמים כל הרכיבים.  גם בצידו האחורי של הלוח, שאינו נראה בתמונה, מותקנים רכיבים.

על הלוח עצמו ניתן להבחין במרכיבים העיקריים הבאים:

• במרכז התמונה, מתחת לגוף הקירור העשוי מאלומיניום, נמצא המעבד הראשי של המתאם.  מדובר ברכיב AR7400 של חברת Atheros.  על פי המפרט רכיב זה מסוגל להגיע למהירות של עד 700Mbps.

• משמאלו ומעט למטה יותר, נמצא רכיב ריבועי קטנטן, אף הוא של חברת Atheros.  מדובר ב-AR1500 אשר מהווה ממשק (interface) בין ה-AR7400 לרשת החשמל.

• גם מימין ל-AR7400 נמצא רכיב ריבועי ואף הוא של חברת Atheros.  מדובר ב-AR8021 אשר מנהל את חיבור ה-RJ45 של המתאם התומך במהירות של עד 1Gbps.

• מעל כל הרכיבים הללו ניתן לראות רכיב מוכר של חברת EthronTech.  מדובר ב-EM6A9160TSA-5G שהוא רכיב ה-RAM בנפח 16MB של המתאם.

• רכיב ה-FLASH המכיל את ה-firmware של המתאם ממוקם בחלק התחתון של הלוח האלקטרוני.  את סוג הרכיב לא הצלחתי לזהות כיוון שאין אפשרות להגיע אליו מבלי להרוס את המתאם.

• בצד הימיני של התמונה (המציג את הצד התחתון של המתאם) ניתן להבחין ב-3 נוריות LED.  מלמעלה למטה:

  = נורית PWR - דולקת בירוק כאשר המתאם מחובר לשקע חשמל פעיל.

  = נורית PL - מציינת את טיב חיבור מתאם ה-HomePlug לרשת המתאמים הביתית.  נורית זו יכולה להציג שלושה צבעים - ירוק =  מצויין, צהוב = טוב מאוד, אדום = טוב.  כאשר הנורית כבויה המשמעות היא שהמתאם אינו מצליח להתחבר למתאמים אחרים ברשת.

  = נורית ETH - דולקת ומהבהבת בירוק כאשר קיימת תקשורת רשת בין המתאמים (Ethernet).

• מתחת לנוריות ניתן להבחין בכניסת הרשת התומכת במהירות של 1G,‏‏ 100M ו-10M.  מתחתיה ניתן לראות שני מפסקים זעירים:

  = העליון מכונה SYNC ומטרתו לסנכרן, בעת ההתקנה הראשונית, בין המתאמים השונים הפזורים ברחבי הבית.

  = התחתון הוא מפסק ה-Hard Reset של המתאם.

תכולת ה-CD

הכנסת ה-CD המצורף לקיט המתאמים לכונן במחשב מפעילה, באופן אוטומטי, ממשק המאפשר:

• צפייה במדריך ההתקנה המהיר (QIG) של המתאם ובמדריך המשתמש המלא שלו (UG).

• התקנת תוכנת הניהול של רשת המתאמים הביתית.  בהמשך הסקירה יש תיאור מפורט של התוכנה.

• רישום הנתב באתר של חברת TRENDnet.

לאחר 4 הרצות התקבלה תוצאה ממוצעת של 921Mbps.  זוהי תוצאה צפויה המראה על ניצול של קצת יותר מ-92% של רוחב הפס המקסימאלי.

בשלב הבא חוברו שני המתאמים לאמבטיית שקעים שחוברה לשקע חשמל.   מתאם אחד חובר באמצעות כבל רשת למתג אליו חובר המחשב הנייח.  המתאם השני חובר למחשב הנייד.  השרטוט הסכמטי משמאל מתאר את אופן החיבור.

לאחר שהקשר בין שני המתאמים התייצב, הפקודה הרשומה לעיל הורצה שוב מספר פעמים.

במצב זה התקבלו תוצאות סותרות. 

בעוד שברוב ההרצות נעו התוצאות בין 75Mbps ל-90Mbps, בחלק קטן מהן נרשמו תוצאות של 150Mbps עד 170Mbps .  התוצאה הטובה ביותר שהצלחתי להשיג היא 174Mbps ומשמאל ניתן לראות צילום מסך של ההרצה הספציפית הזו.

בחלק האחרון של בדיקת ביצועי המתאמים נותר המחשב בנייח במקומו והנייד חובר בנקודות‏ B,‏ C,‏‏ D ו-E.  נקודות אלה זהות לאלה שאני משתמש בהן בבדיקות הביצועים האלחוטיות.  ניתן לקרוא על מיקום הנקודות והמתודולוגיה בפרק "כיצד נבדקים הביצועים של נתבים" במדריך "בדיקת ביצועים קווית ואלחוטית ברשת הביתית".

להלן פרוט התוצאות.  כל התוצאות הן ב-Mbps ו-P מציין את מספר הזרמים (streams) שהורצו בין המחשבים.

	מיקום A	מיקום B	מיקום C	מיקום D	מיקום E
ביצועי הרשת עצמה	921.0	--	--	--	--
Home Plug, p=1	86.1	19.2	48.3	28.9	25.3
Home Plug, p=2	86.5	18.3	47.9	29.0	26.0
Home Plug, p=4	91.1	18.0	48.1	28.5	26.2

בדיקת הביצועים מצביעות על כך שאין חשיבות למספר הזרמים (streams) בין המחשבים.  הפרמטר העיקרי המשפיע על הביצועים הוא מיקום השקע עצמו והמרחק שלו מארון החשמל.  השקעים בנקודה A ובנקודה B מחוברים לפאזות שונות והם מרוחקים מארון החשמל 14 מטר ו-11 מטר בהתאמה - כלומר למרות הקרבה הפיזית ביניהם, אורך כבלי החשמל המחבר אותם הוא הגבוה ביותר.  נקודה C נמצאת על אותה פאזה כמו נקודה A ולכן התקבלו בה תוצאות גבוהות.  נקודות D ו-E נמצאות על פאזה שונה מנקודה A אך הן יחסית קרובות לארון החשמל - כ-4 מטר ולכן התוצאות בהן זהות וטובות יחסית.

עדכון יולי 2012:  בוצעה בדיקת ביצועים עם קושחה חדשה מתקדמת יותר - 5.2.03.  גרסה זו פותחה למוצר HomePlug אחר של TRENDnet - דגם TPL-405E שמתבסס על אותה סביבת חומרה (ה-AR7400 של Atheros).  יש להדגיש, שנכון לעכשיו, טעינת הקושחה של ה-TPL-405E ל-TPL-401E אינה נתמכת באופן רשמי על ידי TRENDnet. 

התוצאות שהתקבלו עם הקושחה החדשה היו טובות מאלה שנמצאו בבדיקה הקודמת ובנוסף גם נרשמה יציבות גבוהה יותר של החיבור.  להלן טבלת ביצועים מעודכנת.  מידע מפורט יותר נמצא בפרק הביצועים של סקירת מתאמי ה-HomePlug של חברת D-Link מדגם DHP-500AV.

	מיקום A	מיקום B	מיקום C	מיקום D	מיקום E
ביצועי הרשת עצמה	901.0	--	--	--	--
שני מתאמי TPL-401E	179.5	79.6	86.2	82.7	106.5

בדיקת זליגה

על מנת לוודא שהמידע העובר על גבי רשת החשמל הביתית אינו זולג לרשתות של דירות סמוכות, חובר מתאם אחד בדירת השכנים.  במצב זה לא הצליחו המתאמים לזהות אחד את השני.

בכל מקרה יש לציין שהמידע העובר על גבי רשת החשמל מוצפן ב-AES 128 כך שגם אם מאזינים לרשת, האפשרות לפענח אותו נמוכה מאוד.

מסקנות והתרשמות

עד לשלב בדיקת הביצועים נראה היה שה-TPL-401E הוא מוצר מנצח שיכול לשפר באופן משמעותי את היכולת להעביר מידע ברחבי הבית, זאת מבלי לפרוס כבלים חדשים.  ההתבססות של TRENDnet על רכיב חדשני מבית Atheros, המסוגל להגיע למהירויות של עד 500Mbps, נראתה מבטיחה מאוד והצפיות שלי מהמוצר היו גבוהות.

בשלב הראשון של בדיקת הביצועים, שבו התקבלו תוצאות סותרות ושברובן לא הצלחתי לעבור את מחסום ה-100Mbps, הייתי בטוח שמשהו אצלי אינו פועל כשורה.  התסכול שלי הלך וגבר כאשר בדיקות חוזרות ונישנות באמצעות מחשבים שונים, כבלי רשת אחרים ונקודות חשמל שונות הניב את אותן תוצאות.

לאחר מספר גדול של בדיקות, כאשר כבר הייתי משוכנע שהבעיה אינה אצלי, פניתי לחברת TRENDnet והצגתי בפניהם את המצב.  לזכותה של החברה יאמר שהיא לא ניסתה לטאטא את הבעיה או להקטין את משמעותה ונראה שבמידה כזו או אחרת, היא אף מודעת לה.

להלן תרגום לעברית של חלקים מתגובת החברה:

"במבחנים פנימיים שערכנו מצאנו תוצאות זהות אך לעומת זאת, הממוצע הגבוה ביותר שהצלחנו להשיג היה 200Mbps עד 220Mbps במרחק קרוב (אותו חדר).  תוצאות בדיקות הביצועים בין חדרים שונים נעו בין 70Mbps ל-100Mbps, זאת כאשר כיבינו את כל מכשירי החשמל בבית (הדגשה שלי).

טכנולוגית ה-Powerline היא טכנולוגיית חוטית אך אין זה אומר שאין לה מכשולים ומגבלות.  הביצועים של טכנולוגיה זו מושפעים בעיקר מהפרעות ורעשים במעגלי הכוח עליהם עוברים הנתונים.  כאשר הרעשים על רשת החשמל הם גבוהים, תוצאות הנעות בין 70Mbps ל-80Mbps אינן מפתיעות.  מהניסיון שלנו, תוצאות של 220Mbps מתקבלות ברמת רעש נמוכה מאוד.  יחד עם זאת, וללא קשר אם כל מכשירי החשמל פועלים או כבויים, קיימים ברשת החשמל גורמים נוספים, לא ידועים, המשפיעים גם הם על רמת הרעש.

התוצאות שקבלת, כמו גם התוצאות שלנו, מראות כי הביצועים של מתאמי ה-500Mbps הן טובות יותר מאלה המושגות באמצעות מתאמי 200Mbps.  אנו נמשיך לעדכן את הקושחות של מוצר זה על מנת לתקן ולשפר את הפונקציונאליות שלו."

לאור האמור לעיל קשה לתת המלצה חד משמעית למוצר.  אמנם בתנאים מסוימים הוא יכול לתת מענה טוב יותר מחיבור אלחוטי בתקן N, אולם באחרים הביצועים שלו יהיו נחותים בהרבה.  כיוון שכך רכישת מתאמי TPL-401E, ללא אפשרות החזרה, מהווה כרגע סוג של הימור.

כל שנותר לקוות הוא שחברת TRENDnet תצליח לפתח קושחה חדשה עבור ה-TPL-401E שתתגבר על המגבלות הנוכחיות של המוצר ותהפוך את ביצועיו לטובים וצפויים יותר.  אני כמובן אמשיך לעקוב אחרי נושא זה וכאשר ישוחררו עדכונים אחזור לבצע בדיקות ביצועים.

עדכון יולי 2012:  בדיקת הביצועים שבוצעה בגרסת הקושחה המתקדמת יותר, גם אם היא אינה רשמית, העלתה תוצאות טובות בהרבה.  יחד עם זאת יש לזכור שהשימוש בקושחה זו הוא באחריות המשתמש ואין לגביה שום אחריות.

פרטים נוספים

אתר היצרן -- http://www.trendnet.com

אתר היבואן של מוצרי TRENDnet בישראל -- http://www.getter-tech.co.il

אתר המוצר -- TPL-401E2K

אתר המוצר אצל היבואן בישראל - TPL-401E2K

דף מידע -- TPL-401E2K Data Sheet

מדריך התקנה מקוצר -- TPL-401E2K Quick Installation Guide

מדריך למשתמש -- TPL-401E2K Users Guide

Tweet