สายเคเบิลที่ใช้งานได้: CAT5 / CAT5E / CAT6 / CAT6A / CAT7 / CAT8

สายเคเบิลเครือข่าย กสท
สายเคเบิลเครือข่าย CAT หรือที่เรียกว่าสายคู่บิดเกลียวเป็นสายเคเบิลเครือข่ายประเภทที่ใช้กันทั่วไปและใช้กันอย่างแพร่หลาย ประกอบด้วยมาตรฐานต่างๆ เช่น Cat5e, Cat6, Cat6a และ Cat7 ซึ่งแต่ละมาตรฐานมีคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพและสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน

จำแนกตามประเภทการป้องกัน
Unshielded Twisted คู่ (UTP): สายเคเบิลเครือข่ายส่วนใหญ่ที่ใช้อยู่เป็นประเภทนี้ แม้ว่าจะไม่สามารถต้านทานการรบกวนจากภายนอกได้อย่างสมบูรณ์ แต่ก็ใช้วิธีการแนะนำสัญญาณรบกวน สัญญาณเหล่านี้เชื่อมต่อกันด้วยสนามแม่เหล็กบนตัวนำ และคู่ที่บิดตัวอย่างใกล้ชิดจะดูดซับสัญญาณรบกวน ทำให้เกิดสัญญาณโหมดร่วม ที่ด้านท้ายของเครื่องรับ สัญญาณนี้สามารถยกเลิกได้ด้วยเส้นดิฟเฟอเรนเชียล ทำให้สามารถวิเคราะห์สัญญาณดั้งเดิมได้
คู่บิดเกลียวแบบมีฉนวน (FTP): สายเคเบิลเหล่านี้ทนทานต่อการรบกวนได้ดี และเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าในระดับสูง

คุณสมบัติโครงสร้างของสายเคเบิลเครือข่าย
โครงสร้างสายคู่บิดเกลียว:
สายคู่บิดเกลียวเป็นสื่อส่งสัญญาณที่มีลักษณะคล้ายสายโทรศัพท์ โดยแต่ละสายหุ้มฉนวนและมีรหัสสีเพื่อระบุตัวตน จุดประสงค์ของการบิดตัวนำสองตัวเข้าด้วยกันคือเพื่อยกเลิกการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) จากคู่อื่นและแหล่งภายนอก
เพื่อป้องกันการรบกวนระหว่างคู่ แต่ละคู่จะถูกบิดในอัตราที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปคู่สีขาว-ส้ม/ส้มจะบิดเกลียวแน่น ส่วนคู่สีขาว-น้ำตาล/น้ำตาลจะจัดเรียงไม่แน่น
คู่บิดมีความไวต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและอาจล้มเหลวได้ ความสมบูรณ์ของการบิดเป็นปัจจัยสำคัญ และต้องได้รับการดูแลระหว่างการติดตั้ง การจัดการซ้ำๆ สามารถเปลี่ยนระยะการบิดได้ ซึ่งอาจส่งผลให้สายเคเบิลเสียหายได้ เพื่อควบคุมการบิดตัวของคู่ มีการใช้โซลูชันต่างๆ เช่น สายเคเบิลเครือข่ายสำหรับงานหนักหรือสายเคเบิลแบบบอนด์แพร์

ลักษณะการทำงานของสายเคเบิลเครือข่าย CAT ประเภทต่างๆ
Cat5e (สายเคเบิลเครือข่าย Category 5e ที่ปรับปรุงแล้ว)
ประสิทธิภาพของสายเคเบิล Cat5e ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับสายเคเบิล Cat5 มีการลดทอนที่ลดลง crosstalk ที่ต่ำกว่า และ ACR ที่สูงกว่า รวมถึงอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนที่ดีขึ้น และความแตกต่างของการหน่วงเวลาที่น้อยลง ด้วยแบนด์วิธสูงสุด 100MHz และเกจมาตรฐาน 24AWG สายเคเบิลเหล่านี้จึงเหมาะสำหรับเครือข่าย Gigabit Ethernet และสามารถตอบสนองความต้องการเครือข่ายรายวันของบ้านและสำนักงานส่วนใหญ่

Cat6 (สายเคเบิลเครือข่ายประเภท 6)
ประสิทธิภาพการส่งข้อมูลของสายเคเบิล Cat6 เกินกว่ามาตรฐาน Enhanced Category 5e อย่างมาก ทำให้เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันการรับส่งข้อมูลเครือข่ายความเร็วกิกะบิต ด้วยแบนด์วิธการส่งข้อมูล 250MHz สายเคเบิลเหล่านี้แสดงประสิทธิภาพที่ดีขึ้นใน crosstalk และการสูญเสียการส่งคืนเมื่อเปรียบเทียบกับสายเคเบิล Category 5e ที่ปรับปรุงแล้ว ประสิทธิภาพการสูญเสียผลตอบแทนที่ดีเป็นสิ่งสำคัญสำหรับแอปพลิเคชันเครือข่ายความเร็วสูงฟูลดูเพล็กซ์รุ่นใหม่ และเหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่มีอัตราการส่งข้อมูลสูงกว่า 1Gbps

Cat6a (สายเคเบิลเครือข่ายหมวด 6 ที่ได้รับการปรับปรุง)
เพื่อเป็นการปรับปรุงเหนือ Cat6 สายเคเบิล Cat6a จึงถูกใช้เป็นหลักในเครือข่ายสิบกิกะบิต มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นอย่างมากใน crosstalk ภายนอกและพื้นที่อื่นๆ เมื่อเทียบกับสายเคเบิล Cat6 โดยมีแบนด์วิดธ์การรับส่งข้อมูล 500MHz และความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูงสุด 10Gbps

Cat7 (สายเคเบิลเครือข่ายประเภท 7)
ต่างจากประเภทก่อนหน้า สายเคเบิล Cat7 เป็นสายเคเบิลคู่บิดเกลียวแบบหุ้มฉนวน ซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับแอปพลิเคชันและการพัฒนาเทคโนโลยีอีเทอร์เน็ต 10 กิกะบิต ด้วยแบนด์วิธการส่งข้อมูลขั้นต่ำ 600MHz และอัตราการส่งข้อมูลสูงสุด 10Gbps สายไฟแต่ละคู่ในสายเคเบิล Cat7 จึงมีชีลด์แยกกัน และทั้งสี่คู่ถูกปิดล้อมไว้ในชีลด์ขนาดใหญ่ทั่วไป การป้องกันเพิ่มเติมส่งผลให้มีเส้นผ่านศูนย์กลางของสายเคเบิลใหญ่ขึ้น ในแง่ของฮาร์ดแวร์การเชื่อมต่อ ระบบ Cat7 จำเป็นต้องมีตัวเชื่อมต่อเพื่อให้มี crosstalk ใกล้สุดรวมอย่างน้อย 60dB ที่ 600MHz สำหรับคู่สายทั้งหมด

Cat8 (สายเคเบิลเครือข่ายประเภท 8)
เป็นสายเคเบิลเครือข่ายแบบมีฉนวนสองชั้น (SFTP) รุ่นใหม่ สายเคเบิล Cat8 มีคู่สัญญาณ 2 คู่และสามารถรองรับแบนด์วิดท์ 2000MHz โดยมีความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูงถึง 40Gb/s อย่างไรก็ตาม ระยะการส่งข้อมูลสูงสุดนั้นจำกัดอยู่ที่ 30 เมตร ทำให้เหมาะสำหรับการเชื่อมต่อระยะสั้นในศูนย์ข้อมูลระหว่างเซิร์ฟเวอร์ สวิตช์ แผงแพทช์ และอุปกรณ์อื่นๆ แม้ว่าจะเหมาะสำหรับศูนย์ข้อมูล ความเร็วสูง และสภาพแวดล้อมที่ใช้แบนด์วิธสูง แต่ก็มีระยะการส่งข้อมูลที่สั้นกว่าเมื่อเทียบกับสายเคเบิล Cat7/ Enhanced Cat7 และสูงกว่าสายหลังมากในแง่ของความเร็วและความถี่ และยังแตกต่างอย่างมากจากสายเคเบิล Enhanced Cat5e, Cat6/ Enhanced Cat6 ในแง่ของอัตรา ความถี่ ระยะการส่งข้อมูล และการใช้งาน

พัฒนาการในอดีตและวิวัฒนาการของสายเคเบิลเครือข่าย CAT ประเภทต่างๆ
CAT1: แบนด์วิดท์ความถี่สูงสุดของสายเคเบิลคือ 750kHZ ใช้สำหรับระบบเตือนภัยหรือเฉพาะสำหรับการส่งผ่านเสียง (ส่วนใหญ่ใช้สำหรับสายโทรศัพท์ก่อนต้นทศวรรษ 1980) ไม่เหมือนกับการส่งข้อมูล
CAT2: แบนด์วิดท์ความถี่สูงสุดของสายเคเบิลคือ 1MHZ ซึ่งใช้สำหรับการส่งเสียงและการส่งข้อมูลที่อัตราสูงสุด 4Mbps ซึ่งมักใช้ในเครือข่ายโทเค็นรุ่นเก่าโดยใช้ข้อกำหนด 4MBPS ของโปรโตคอลการส่งโทเค็น
CAT3: ความถี่ในการส่งคือ 16MHz อัตราการส่งข้อมูลสูงสุดคือ 10Mbps (10Mbit/s) ส่วนใหญ่ใช้สำหรับเสียง 10Mbit/s Ethernet (10BASE - T) และโทเค็นริง 4Mbit/s ความยาวส่วนสูงสุดคือ 100 ม. ใช้คอนเนคเตอร์แบบ RJ และตอนนี้ได้จางหายไปจากตลาดแล้ว
CAT4: ความถี่ในการส่งคือ 20MHz ใช้สำหรับการส่งเสียงและการส่งข้อมูลที่อัตราการส่งข้อมูลสูงสุด 16Mbps (อ้างอิงถึงโทเค็นริง 16Mbit/s) ส่วนใหญ่ใช้สำหรับ LAN ที่ใช้โทเค็นและ 10BASE-T/100BASE-T ความยาวสูงสุดของส่วนเครือข่ายคือ 100ม. ใช้ตัวเชื่อมต่อ RJ และยังไม่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง
CAT5: สายเคเบิลเหล่านี้มีแบนด์วิดธ์ความถี่สูงสุด 100MHz และอัตราการถ่ายโอนข้อมูล 100Mbps เหมาะสำหรับการรับส่งข้อมูลด้วยเสียงและการถ่ายโอนข้อมูลที่ความเร็ว 100Mbps ส่วนใหญ่ใช้สำหรับอีเทอร์เน็ต 100BASE-T สายเคเบิล CAT5 มีความยาวส่วนสูงสุด 100 เมตร และใช้ตัวเชื่อมต่อแบบ RJ สายเคเบิล CAT5e สร้างขึ้นจากประสิทธิภาพของ CAT5 และได้รับการออกแบบมาสำหรับแอปพลิเคชันกิกะบิตอีเธอร์เน็ต (1000Mbps)
CAT6: ด้วยช่วงความถี่การส่งสัญญาณที่ 1MHz ถึง 250MHz ระบบสายเคเบิล CAT6 รับประกันอัตรากำไรขั้นต้นที่สำคัญใน Power Sum Alien Crosstalk Ratio (PS-ACR) ที่ 200MHz ซึ่งให้แบนด์วิดท์เป็นสองเท่าของ Cat5e เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่มีอัตราข้อมูลเกิน 1Gbps สายเคเบิล CAT6 ยึดตามโทโพโลยีแบบดาว โดยมีความยาวลิงก์ถาวรสูงสุด 90 เมตร และความยาวช่องสัญญาณไม่เกิน 100 เมตร CAT6e เป็นการปรับปรุงจาก CAT6 สายเคเบิล CAT6e รักษาช่วงความถี่เดียวกันและอัตราการส่งข้อมูลสูงสุด 1000Mbps แต่เพิ่มประสิทธิภาพในแง่ของครอสทอล์ค การลดทอน และอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน มีตัวคั่นรูปกากบาทระหว่างคู่บิดสี่คู่
CAT7: พัฒนาขึ้นเพื่อรองรับเทคโนโลยีอีเธอร์เน็ต 10 กิกะบิต สายเคเบิล CAT7 มีชีลด์สำหรับสายแต่ละคู่และมีชีลด์ทั่วไปเพิ่มเติมสำหรับทั้งสี่คู่ ในแง่ของความสามารถในการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์ พารามิเตอร์ของระบบ Cat7 ต้องการให้ส่วนหัวการเชื่อมต่อที่ 600 MHZ เมื่อคู่สายทั้งหมดจัดให้มีการพันสตริงแบบ Near-end อย่างน้อย 60 DB
CAT8: มาตรฐานที่เกี่ยวข้องได้รับการเผยแพร่อย่างเป็นทางการโดยคณะกรรมการ TR - 43 ของสมาคมอุตสาหกรรมการสื่อสารแห่งอเมริกา (TIA) ในปี 2559 และเป็นไปตามมาตรฐาน IEEE802.3bq25G/40GBASE - T มาตรฐานระบุอัตราการส่งข้อมูลขั้นต่ำสำหรับสายเคเบิลเครือข่าย Cat8 เพื่อรองรับสายเคเบิลเครือข่าย 25Gbps และ 40Gbps และเป็นไปตามมาตรฐาน ANSI/TIA - 568 - C.2-1 นอกจากนี้ยังระบุช่องสัญญาณและลิงก์ถาวรสำหรับสายเคเบิลเครือข่าย Cat8 และรวมถึงขีดจำกัดสำหรับความไม่สมดุลของตัวต้านทาน TCL และ ELTCTL

สถานการณ์การใช้งานสำหรับสายเคเบิลเครือข่าย CAT ประเภทต่างๆ
Cat5e: สายเคเบิลประเภทนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับความต้องการเครือข่ายในชีวิตประจำวันในบ้านและสำนักงาน เช่น การท่องเว็บทั่วไปและการแชร์ไฟล์ ด้วยความสามารถในการรองรับความเร็วกิกะบิต Cat5e จึงเพียงพอสำหรับสถานการณ์การใช้งานเครือข่ายทั่วไป
​Cat6: มักใช้ในสภาพแวดล้อมเครือข่ายที่ต้องการอัตราข้อมูลที่สูงขึ้นและทนทานต่อการรบกวน เช่น ศูนย์ข้อมูลและเครือข่ายองค์กร และเครือข่ายในบ้านที่มีข้อกำหนดเครือข่ายสูงกว่า Cat6 มีแบนด์วิธการรับส่งข้อมูลที่ 250MHz ทำให้เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันเครือข่ายกิกะบิต และตอบสนองความต้องการของสถานการณ์เครือข่ายที่มีความต้องการมากขึ้น
Cat6a: ด้วยประสิทธิภาพที่ดีขึ้นใน crosstalk ภายนอกและแบนด์วิดท์การรับส่งข้อมูล 500MHz ทำให้ Cat6a ถูกใช้เป็นหลักในเครือข่าย 10 กิกะบิต เหมาะอย่างยิ่งสำหรับเครือข่ายองค์กรขนาดใหญ่และศูนย์ข้อมูลซึ่งการรับส่งข้อมูลเครือข่ายความเร็วสูงและมีเสถียรภาพเป็นสิ่งสำคัญ
แมว7: เนื่องจากเป็นสายเคเบิลคู่บิดเกลียวที่มีฉนวนป้องกัน Cat7 จึงมีความเป็นเลิศในการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยี 10Gigabit Ethernet ทำงานได้ดีในการส่งสัญญาณทางไกล โดยบรรลุระยะทาง 10Gbps สูงถึง 100 เมตร ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความเร็วสูงและทนต่อสัญญาณรบกวน เช่น ศูนย์ข้อมูลระดับพรีเมียมและการติดตั้งเครือข่ายระดับมืออาชีพ
แมว8: แม้จะมีระยะการส่งข้อมูลสูงสุดที่จำกัดที่ 30 เมตร แต่ Cat8 รองรับแบนด์วิดธ์ 2000MHz และอัตราการถ่ายโอนสูงสุด 40Gb/s โดยทั่วไปจะใช้สำหรับการเชื่อมต่อระยะสั้นภายในศูนย์ข้อมูล เช่น ระหว่างเซิร์ฟเวอร์ สวิตช์ แผงกระจายสินค้า และอุปกรณ์อื่นๆ เหมาะสำหรับสถานการณ์การส่งข้อมูลความเร็วสูงภายในศูนย์ข้อมูลระยะสั้น

สายเคเบิลอีเธอร์เน็ตอุตสาหกรรม PROFINET
ภาพรวม
สายเคเบิล PROFINET เป็นสายเคเบิลอีเธอร์เน็ตอุตสาหกรรมที่ออกแบบตามโปรโตคอล PROFINET ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในภาคส่วนต่างๆ เช่น การผลิตระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ยานพาหนะราง และเรือเดินทะเล สายเคเบิลเหล่านี้เข้ากันได้กับโปรโตคอลการสื่อสารอีเธอร์เน็ตอุตสาหกรรมหลายโปรโตคอล รวมถึง EtherCAT และ EtherNet/IP ทำให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการส่งข้อมูลที่เสถียรและเชื่อถือได้แม้ในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่รุนแรง

การใช้งาน
การผลิตระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม: ใช้สำหรับเดินสายไฟเครื่องจักร อุปกรณ์ เครื่องมือ และตู้ควบคุม
ยานพาหนะราง: รับประกันการส่งสัญญาณที่เสถียรและปลอดภัยในระบบขนส่งทางรถไฟ
เรือเดินทะเล: รองรับการส่งข้อมูลที่มีประสิทธิภาพในระบบสื่อสารของเรือ

ประเภทและคุณสมบัติ
ประเภท ก
คุณสมบัติ: เหมาะสำหรับการใช้งานแบบคงที่ ตรงตามมาตรฐานประสิทธิภาพของ CAT5e
การใช้งาน: ใช้สำหรับการเดินสายไฟในเครื่องจักร อุปกรณ์ เครื่องมือ และตู้ควบคุมเป็นหลัก

ประเภทบี
คุณลักษณะเด่น: ออกแบบมาสำหรับการติดตั้งที่อาจเกิดการโค้งงอ สามารถทนทานต่อการเคลื่อนไหวหรือการสั่นสะเทือนเป็นครั้งคราว
การใช้งาน: เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่อาจเกิดการโค้งงอ เช่น อุปกรณ์ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมบางชนิด

ประเภทซี
คุณลักษณะเด่น: เหมาะสำหรับการใช้งานลากโซ่หรือสภาพแวดล้อมที่มีการเคลื่อนไหวบ่อยครั้ง
การใช้งาน: เหมาะสำหรับสถานการณ์การควบคุมการเคลื่อนไหว เช่น แขนหุ่นยนต์และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ต้องการการเคลื่อนไหวบ่อยครั้ง

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค
ช่วงอุณหภูมิ:
การใช้งานคงที่: -45°C ถึง 120°C;
แอปพลิเคชันมือถือ: -40°C ถึง 110°C
อุณหภูมิในการทำงานของตัวนำไฟฟ้า: 120°C
แรงดันทดสอบ: 2000V/นาที (AC)
ลักษณะความต้านทาน: 100 ± 15Ω.
รัศมีการดัด: สำหรับการใช้งานแบบคงที่คือ 10D (D หมายถึงเส้นผ่านศูนย์กลางของสายเคเบิล)

การก่อสร้าง
ตัวนำ: ตัวนำทองแดงเปลือยแข็ง เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.64 มม. (22AWG/1)
ฉนวนกันความร้อน: PE (โพลีเอทิลีน)
เปลือกด้านใน: TPE (เทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์)
การป้องกัน: การป้องกันอลูมิเนียมฟอยล์ด้วยการถักเปียทองแดงกระป๋อง
เปลือกนอก: โพลียูรีเทน PUR.