석유화학 공장, 정유소, 석유 및 가스 시설, 광산, 탱크 팜, 발전 및 에너지 현장 및 기타 위험한 산업 환경에서 사용되는 방폭 전화기는 일반적으로 아날로그 또는 SIP 인터페이스 중 하나로 제공됩니다. 외관상 두 버전은 동일한 인클로저, 핸드셋, 키패드, 케이블 그랜드 및 장착 구조를 사용할 수 있지만 통신 시스템에 연결하는 방식은 매우 다릅니다.

아날로그 방폭 전화기는 전화선 쌍을 통해 PBX, PABX 또는 FXS 인터페이스에 연결된 기존 가입자 단말기로 작동합니다. 대부분의 통화 제어는 교환 장비에 의해 처리됩니다. SIP 방폭 전화기는 IP 엔드포인트로 작동합니다. 즉, 이더넷에 연결되고 자체 네트워크 매개변수를 가지며 IP-PBX 또는 SIP 서버에 등록됩니다.

이러한 차이는 전화기에 들어오는 케이블뿐만 아니라 현장 포인트의 전원 공급 방식, 내선 번호 할당 방식, 네트워크 계획 방식, 새 엔드포인트 추가 방식, 여러 생산 영역이나 원격 사이트 관리 방식에도 영향을 미칩니다.

산업 프로젝트의 경우 SIP를 단순히 아날로그의 대체품으로 취급해서는 안 됩니다. 기존 배선, 플랜트 네트워크 적용 범위, 사용 가능한 전원, 프로젝트 규모, 향후 확장 및 운영 영역 수정 비용 모두 어떤 인터페이스가 더 적절한지에 영향을 미칩니다.

1. 주요 아키텍처 차이점

두 아키텍처는 주로 통신 제어가 현장 전화기와 중앙 시스템 간에 어떻게 분할되는지가 다릅니다.

아날로그 전화기는 엔드포인트에서 비교적 단순합니다. 내선 번호 매기기, 호출음, 통화 라우팅 및 대부분의 전화 서비스는 PBX 또는 FXS 장비에 의해 처리됩니다. 현장 전화기는 물리적 케이블 쌍 및 해당 회선을 서비스하는 가입자 포트와 밀접하게 연관됩니다.

SIP 전화기는 엔드포인트에서 더 많은 구성을 갖습니다. 네트워크 ID, SIP 계정, 서버 정보, 코덱 설정 및 IP 네트워크에서 작동하는 데 필요한 기타 매개변수를 갖습니다. PBX로 돌아가는 전용 아날로그 음성 회로를 사용하는 대신 음성과 신호는 플랜트의 IP 인프라를 공유합니다.

SIP와 아날로그는 통신 인터페이스를 나타내며 전화기의 방폭 성능을 나타내는 것은 아닙니다. SIP 모델이 본질적으로 아날로그 모델보다 위험 지역에 더 적합한 것은 아닙니다. 방폭 유형, 장비 그룹, 온도 등급, 환경 보호, 인증 및 설치 요구 사항은 여전히 현장 위치에 지정된 조건과 일치해야 합니다.

2. 통화 제어 및 음성 처리

운영자에게 두 버전 모두 동일한 기본 경험(수화기를 들고 내선 번호를 누르고 제어실과 통화하고 끊기)을 제공할 수 있습니다. 그러나 수화기 뒤에 있는 통신 프로세스는 상당히 다릅니다.

아날로그 통화 제어

아날로그 전화기는 일반적으로 PBX, 전화 교환기 또는 아날로그 게이트웨이에서 제공하는 FXS 가입자 인터페이스에 연결됩니다. FXS 측은 전화 인터페이스를 제공하고 수화기가 오프훅 또는 온훅될 때 회선의 변화를 감지합니다.

다이얼된 숫자는 동일한 전화선 쌍을 통해 전송되고 교환 장비에 의해 해석됩니다. PBX는 목적지를 결정하고 필요한 호출음을 생성하고 구성된 통화 권한을 적용하며 음성 연결을 설정합니다.

이 로직의 대부분은 현장 단말기가 아닌 장비실에 남아 있습니다. 전화기 자체는 일반적으로 IP 주소, 사용자 계정, SIP 암호 또는 코덱 구성이 필요하지 않습니다.

따라서 물리적 가입자 루프는 아날로그 설계의 중요한 부분입니다. 긴 산업용 전화 회로를 설계할 때 케이블 도체 크기, 루프 저항, 연결 품질, 거리, FXS 포트의 특성 및 선택된 전화기의 요구 사항을 모두 고려해야 합니다.

SIP 통화 제어

SIP 방폭 전화기는 전화기인 동시에 IP 네트워크 엔드포인트입니다. 연결되고 전원이 공급되면 일반적으로 IP-PBX 또는 SIP 서버에 내선 번호 또는 SIP 계정을 등록합니다.

SIP는 세션 시그널링을 처리합니다. 등록은 엔드포인트를 사용할 수 있는 위치를 플랫폼에 알리고, 통화 설정은 INVITE와 같은 SIP 메시지와 해당 응답을 사용합니다. 통화가 설정되면 음성 미디어는 일반적으로 RTP를 통해 별도로 전송됩니다.

이러한 분리는 SIP 시스템에 더 많은 유연성을 제공하지만 전화기와 플랫폼이 호환되는 설정이 필요함을 의미하기도 합니다. 프로젝트에 따라 엔지니어는 SIP 서버, 내선 계정, 인증 방법, 코덱 목록, DTMF 방식, 등록 동작 및 전송 설정을 확인해야 할 수 있습니다.

코덱 및 DTMF 고려 사항

다른 제조업체의 SIP 장비가 동일한 시스템을 공유하는 경우 음성 코덱 선택이 중요합니다. G.711은 광범위한 호환성과 간단한 음성 처리로 인해 산업용 LAN에서 널리 사용되지만 대역폭이나 프로젝트 요구 사항에 따라 다른 코덱이 선택될 수도 있습니다.

최종 코덱은 통화 양쪽 끝에서 지원되어야 합니다. 두 장치 모두 SIP를 지원한다는 사실이 모든 음성 구성이 상호 운용 가능함을 자동으로 의미하지는 않습니다.

DTMF는 작지만 중요한 또 다른 세부 사항입니다. 핫라인 애플리케이션, IVR 시스템, 액세스 제어 또는 기타 서비스는 키패드 톤에 의존할 수 있습니다. 장비에 따라 DTMF는 RFC 4733, SIP INFO 또는 기타 지원되는 방법을 통해 처리될 수 있습니다. 이러한 매개변수는 일반적으로 위험 지역 등급의 일부로 처리되기보다는 시스템 통합 중에 확인됩니다.

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3. 배선, 거리 및 전원

대규모 산업 현장에서 현장 인프라는 아날로그 및 SIP 전화기 모델 간의 가격 차이보다 프로젝트 비용에 더 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 전화 포인트는 공정 장치, 펌프실, 변전소, 작업장, 탱크 지역, 터널 및 원격 운영 건물에 분산될 수 있습니다.

아날로그 현장 배선

아날로그 전화기는 일반적으로 구리 전화선 쌍을 사용합니다. 많은 기존 산업 공장에는 이미 전화 배선반, 다심 케이블, 접속함, 지하 경로 및 생산 지역을 통해 확장되는 예비 쌍이 있습니다.

이러한 케이블 경로가 여전히 적합한 경우 각 위치에 별도의 이더넷 연결 없이 고정 전화 포인트에 계속 서비스를 제공할 수 있습니다. 이것이 아날로그 전화기가 기존 공장(브라운필드) 산업 프로젝트에서 계속 관련성을 유지하는 이유 중 하나입니다.

긴 아날로그 구간은 여전히 엔지니어링 점검이 필요합니다. 최대 사용 가능 거리는 단일 보편적 값이 아닙니다. 도체 크기, 총 루프 저항, FXS 인터페이스, 전화기의 전기적 특성, 중간 연결 및 장비 제조업체가 정의한 요구 사항에 따라 달라집니다.

SIP 네트워크 인프라

SIP 단말기는 이더넷을 사용하므로 대규모 공장은 일반적으로 다른 현장 토폴로지가 필요합니다. 구리 이더넷은 로컬 연결에 사용되며 광섬유는 건물, 공정 지역 또는 원격 통신 캐비닛 간의 백본 링크에 자주 사용됩니다.

산업용 스위치는 통신 엔드포인트 그룹에 더 가깝게 설치되어 SIP 전화기가 중앙 PBX실로 개별 전화선 쌍을 요구하는 대신 사이트의 더 넓은 네트워크 인프라를 공유할 수 있습니다.

이로 인해 스위치 배치, 광섬유 경로, 네트워크 캐비닛, 업링크 중복성 및 백업 전원이 전화 시스템 설계의 일부가 됩니다. 따라서 SIP 전화기는 격리된 현장 장치로 지정되기보다는 산업용 네트워크와 함께 고려되어야 합니다.

전원 아키텍처

아날로그 및 SIP 시스템은 전원 종속성을 다른 위치에 배치할 수도 있습니다.

전화기 및 PBX 설계에 따라 아날로그 가입자 인터페이스는 중앙 전원 장비에서 필요한 회선 상태를 공급할 수 있습니다. PBX 또는 FXS 시스템이 UPS 전원으로 백업되는 경우 모든 엔드포인트 옆에 개별 네트워크 전원을 설치하지 않고도 현장 전화 가용성을 유지할 수 있습니다.

SIP 모델은 제품에 따라 PoE, DC 또는 기타 승인된 전원 구성을 사용할 수 있습니다. PoE가 사용되는 경우 이더넷 스위치는 전화기의 전원 경로의 일부가 됩니다. 따라서 중요 현장에서는 스위치, SIP 서버, 게이트웨이 및 기타 활성 네트워크 장비에 대한 백업 전원을 고려해야 합니다.

인터페이스 유형만으로는 시스템 가용성이 결정되지 않습니다. 중요한 것은 통신 경로의 모든 필수 구성 요소가 적절한 수준의 전원 및 네트워크 복원력으로 설계되었는지 여부입니다.

4. 구성 및 네트워크 설계

아날로그 시스템과 SIP 시스템은 또한 서로 다른 시운전 및 관리 작업량을 생성합니다.

기존 아날로그 시스템의 경우 엔지니어는 PBX에서 대부분의 구성을 수행합니다. 내선 번호, 통화 권한, 트렁크 액세스, 발신 규칙 및 기타 전화 서비스는 가입자 포트 및 물리적 분배 시스템과 연결됩니다.

현장 단말기 자체는 비교적 단순하게 유지됩니다. 이는 유지보수 팀이 이미 전화 배선반, 구리 쌍 및 기존 교환 시스템을 다루는 설치에서 편리할 수 있습니다.

SIP 전화기는 네트워크 및 전화 구성이 모두 필요합니다. 단말기와 플랫폼에 따라 일반적인 설정에는 다음이 포함될 수 있습니다:

• 고정 IP 또는 DHCP;

• 서브넷 마스크 및 기본 게이트웨이;

• 기본 및 보조 SIP 서버 주소;

• SIP 내선 및 인증 자격 증명;

• 코덱 우선 순위;

• DTMF 방식;

• VLAN 설정;

• NTP 또는 시간 동기화;

• 발신 규칙;

• 핫라인 또는 자동 응답 설정;

• 지원되는 경우 프로비저닝 매개변수.

프로젝트가 몇 대의 현장 전화기에서 수십 또는 수백 개의 엔드포인트로 성장하면 구성 일관성이 중요해집니다. 선택된 장치 및 플랫폼에서 지원되는 경우 중앙 프로비저닝, 구성 템플릿, 엔드포인트 인벤토리 및 제어된 펌웨어 관리는 반복적인 시운전 작업을 줄일 수 있습니다.

VLAN 및 QoS

산업용 이더넷이 전화 트래픽만을 전송하는 경우는 드뭅니다. CCTV 스트림, 엔지니어링 워크스테이션, 비즈니스 애플리케이션, 액세스 제어, 무선 인프라 및 기타 서비스가 동일한 네트워크의 일부를 사용할 수 있습니다.

전용 음성 VLAN은 통신 장치를 더 쉽게 관리하고 관련 없는 트래픽과 분리할 수 있습니다. QoS 정책은 공유 링크가 더 높은 사용률을 경험할 수 있는 경우 실시간 음성에 적절한 우선 순위를 부여할 수도 있습니다.

예를 들어, 여러 카메라 스트림과 대량의 엔지니어링 데이터 전송을 전달하는 플랜트 네트워크는 여전히 충분한 평균 대역폭을 가질 수 있지만 일시적인 혼잡은 일반 파일 전송보다 실시간 음성에 더 눈에 띄게 영향을 미칠 수 있습니다. 네트워크 세분화 및 트래픽 우선 순위 지정은 변화하는 네트워크 부하에서 전화 성능을 예측 가능하게 유지하는 데 도움이 됩니다.

네트워크 보안

전화기가 IP 엔드포인트가 되면 사이트의 네트워크 보안 아키텍처의 일부가 됩니다.

SIP 계정은 통제된 자격 증명을 사용해야 하며, 관리 액세스는 필요한 네트워크 세그먼트로 제한되어야 하고, 제품이 허용하는 경우 사용하지 않는 서비스는 비활성화되어야 합니다. 음성 네트워크는 VLAN, 라우팅 정책, 방화벽 또는 액세스 제어 규칙을 통해 다른 플랜트 서비스와 분리될 수도 있습니다.

펌웨어 및 구성 관리도 장비 수명 주기의 일부가 됩니다. 정확한 보안 기능은 제품마다 다르므로 안전한 관리 액세스, 계정 제어, 펌웨어 유지 보수 및 네트워크 세분화와 같은 요구 사항은 제품 선택 중에 검토되어야 합니다.

5. 확장 및 다중 사이트 사용

아날로그와 SIP의 차이는 플랜트에 새 건물, 공정 장치, 변전소, 창고 또는 원격 운영 지역을 추가할 때 특히 두드러집니다.

추가 아날로그 내선은 현장 포인트와 FXS 인터페이스 사이에 사용 가능한 케이블 쌍이 필요합니다. 초기 설계 중에 예비 쌍과 사용하지 않는 가입자 포트가 예약된 경우 확장이 간단할 수 있습니다. 그렇지 않은 경우 새 배선이나 추가 아날로그 인터페이스 장비가 필요할 수 있습니다.

SIP 엔드포인트는 메인 통신실로 돌아가는 전용 음성 케이블에 덜 의존합니다. 새 위치에 이미 산업용 네트워크와 적절한 전원이 있는 경우 확장은 주로 사용 가능한 스위치 연결, 네트워크 구성 및 SIP 플랫폼의 용량과 관련됩니다.

다중 사이트 통신

이 차이는 통신이 단일 플랜트를 넘어 확장될 때 더 유용해집니다.

조직은 정유소, 저장 터미널, 압축기 스테이션, 원격 창고 및 중앙 운영 센터를 다른 위치에서 운영할 수 있습니다. 이러한 사이트가 이미 사설 IP 네트워크로 연결된 경우 SIP 내선은 모든 위치 간에 별도의 물리적 전화 회로를 구축하지 않고 공통 번호 및 통신 환경 내에서 운영될 수 있습니다.

아날로그 현장 전화기는 여전히 참여할 수 있습니다. 그들의 가입자 회선은 PBX 또는 FXS 장비에서 로컬로 종단되고 IP 네트워크는 그 지점을 넘어 사이트 간 통신을 전달합니다.

번호 매기기 및 엔드포인트 위치

SIP는 내선 번호와 물리적 위치 간의 관계도 변경합니다.

많은 SIP 시스템에서 내선은 영구적으로 하나의 물리적 가입자 쌍에 묶이기보다는 계정과 연결됩니다. 엔드포인트가 다른 허용된 네트워크 위치로 이동된 경우 중앙 구리 분배를 변경하지 않고도 동일한 내선을 유지할 수 있는 경우가 많습니다.

아날로그 시스템은 일반적으로 물리적 포트 및 케이블 쌍과 더 밀접하게 연결됩니다. 고정 산업용 전화 포인트의 경우 이는 완전히 허용될 수 있지만 SIP는 작업장, 임시 운영 센터 또는 원격 사이트가 시간이 지남에 따라 변경될 때 추가 유연성을 제공합니다.

6. 기존 플랜트 현대화

산업 통신 업그레이드가 항상 완전한 현장 교체를 요구하는 것은 아닙니다. 마이그레이션 전략을 선택하기 전에 세 가지 질문을 분리하는 것이 유용합니다. 기존 전화기가 여전히 적합한지, 현장 배선이 여전히 사용 가능한지, 기존 PBX가 미래 시스템 요구 사항을 충족하는지 여부입니다.

기존 아날로그 시스템 유지

PBX, 전화 배선 및 방폭 현장 단말기가 계속해서 운영 요구 사항을 충족하는 경우 통신 프로토콜을 변경하기 위해 교체하는 데는 거의 이점이 없을 수 있습니다.

번호가 안정적이고 확장 요구 사항이 제한된 고정 포인트는 이 접근 방식에 적합한 경우가 많습니다.

현장을 유지하면서 코어 업그레이드

또 다른 옵션은 아날로그 현장 전화기를 유지하면서 코어 통신 플랫폼을 IP로 이동하는 것입니다.

FXS 게이트웨이는 표준 아날로그 전화기에 필요한 가입자 인터페이스를 제공하고 네트워크 측에서 통화를 SIP로 변환합니다. 이를 통해 모든 현장 엔드포인트를 즉시 교체하지 않고도 장비실이 IP-PBX 또는 SIP 기반 플랫폼을 채택할 수 있습니다.

이 애플리케이션에서 FXS와 FXO의 구분은 중요합니다. 표준 아날로그 전화기는 일반적으로 FXS 포트에 연결됩니다. 이 인터페이스는 가입자 측 전화 서비스를 제공하기 때문입니다. FXO 포트는 장비를 아날로그 교환기 또는 트렁크 회선에 연결하는 것과 같은 다른 역할을 위한 것입니다.

기존 공장(브라운필드) 프로젝트의 경우 이 접근 방식은 위험한 생산 지역의 변경을 줄일 수 있습니다. 새 케이블 설치, 추가 접속함, 액세스 허가 및 중단 조정은 통신실 내 변경보다 훨씬 더 많은 작업을 추가할 수 있기 때문입니다.

하이브리드 마이그레이션

많은 플랜트는 한 번에 재건축되기보다는 단계적으로 확장됩니다. 오래된 유닛은 아날로그 전화기를 계속 사용하고 새로운 생산 지역은 처음부터 SIP 단말기를 갖추는 경우가 있습니다.

IP-PBX와 적절한 아날로그 게이트웨이를 결합하면 두 엔드포인트 유형을 동일한 전체 번호 계획 아래에 둘 수 있습니다. 그런 다음 산업용 네트워크가 확장됨에 따라 새로운 SIP 포인트를 도입할 수 있으며 기존 아날로그 단말기는 장비 상태 또는 프로젝트 요구 사항이 교체를 가치 있게 만들 때만 교체됩니다.

이 단계적 모델은 또한 통신 업그레이드가 단일 대규모 전환을 요구하는 대신 계획된 플랜트 건설 및 유지 보수 창을 따르도록 합니다.

7. 올바른 인터페이스 선택

프로젝트 팀이 먼저 인프라를 평가하고 다음으로 전화 인터페이스를 평가할 때 실제 선택이 일반적으로 더 명확해집니다.

그린필드 프로젝트는 통신 시스템이 광섬유, 산업용 이더넷, 네트워크 캐비닛 및 중앙 IP 서비스와 함께 설계될 때 SIP를 선호하는 경우가 많습니다. 브라운필드 프로젝트는 기존 케이블 경로, 중단 창, 설치된 장비, 현장 시공 및 전원 가용성이 총 프로젝트 비용에 더 큰 영향을 미칠 수 있기 때문에 다른 계산이 필요합니다.

이러한 이유로 선택은 어느 한 전화 기술의 구매 가격이나 수명보다는 완전한 통신 인프라 및 수명 주기 요구 사항에 기반해야 합니다.

자주 묻는 질문

SIP 방폭 전화기는 인터넷 액세스가 필요합니까?

아닙니다. SIP 전화기는 플랜트 LAN, 산업용 이더넷 네트워크, 사설 WAN 또는 기타 격리된 IP 환경 내에서 완전히 작동할 수 있습니다. 통신 시스템에서 사용하는 IP-PBX 또는 SIP 서버에 대한 네트워크 액세스만 필요합니다.

아날로그 방폭 전화기를 IP-PBX와 함께 사용할 수 있습니까?

예. FXS 게이트웨이는 전화기에 필요한 아날로그 가입자 인터페이스를 제공하고 SIP를 통해 내선을 IP-PBX에 연결할 수 있습니다. 이는 현장 장비가 계속 사용 가능하지만 코어 통신 플랫폼이 현대화되는 경우 일반적인 옵션입니다.

FXS 게이트웨이와 FXO 게이트웨이의 차이점은 무엇입니까?

FXS와 FXO는 아날로그 전화 인터페이스의 다른 측면을 제공합니다. FXS 포트는 일반적으로 표준 아날로그 전화기에 연결되며 가입자 측 서비스를 제공합니다. FXO 포트는 일반적으로 아날로그 교환기 또는 전화 회선에 연결됩니다. 따라서 아날로그 방폭 전화기는 일반적으로 FXS 인터페이스가 필요합니다.

모든 SIP 방폭 전화기가 PoE를 지원합니까?

아닙니다. SIP는 통신 방식을 정의하며 전원 방식을 정의하지 않습니다. 일부 모델은 PoE를 지원하고 다른 모델은 DC 또는 다른 승인된 전원을 사용합니다. 필요한 전원 구성은 특정 단말기 및 인증된 설치 조건에 따라 확인해야 합니다.

SIP가 아날로그보다 방폭성이 더 뛰어납니까?

아닙니다. 통신 인터페이스와 방폭 보호는 별개의 설계 특성입니다. 위험 지역 적합성은 인증된 보호 개념, 장비 그룹, 온도 등급, 인클로저, 설치 요구 사항 및 전화기에 지정된 기타 매개변수에 따라 달라집니다.

SIP와 아날로그 방폭 전화기가 동일한 번호 체계를 공유할 수 있습니까?

예. IP-PBX는 SIP 엔드포인트를 직접 관리하고 아날로그 전화기는 호환되는 FXS 게이트웨이를 통해 연결됩니다. 그러면 둘 다 동일한 전체 번호 계획 내에서 내선을 사용할 수 있습니다.

기존 아날로그 전화 케이블을 SIP 전화기에 재사용할 수 있습니까?

자동으로는 불가능합니다. 표준 SIP 전화기는 적절한 IP 네트워크 연결이 필요합니다. 기존 배선을 재사용할 수 있는지 여부는 케이블 유형, 토폴로지, 거리 및 프로젝트에 선택된 네트워킹 기술에 따라 달라집니다. 기존 아날로그 전화선 쌍이 표준 이더넷을 지원한다고 단순히 가정해서는 안 됩니다.

아날로그 방폭 전화기는 구식입니까?

아닙니다. 아날로그 전화기는 신뢰할 수 있는 구리 전화 인프라, 고정 현장 포인트 및 적합한 PBX 또는 FXS 장비가 이미 존재하는 경우 실용적입니다. 많은 산업 프로젝트에서 작동 중인 아날로그 엔드포인트를 교체하는 것은 더 넓은 통신 아키텍처도 변경이 필요한 경우가 아니면 거의 이점을 제공하지 않습니다.

SIP 및 아날로그 방폭 전화기는 위험 지역 현장 통신을 더 넓은 플랜트 통신 시스템에 연결하는 두 가지 다른 방법입니다. 어떤 인터페이스도 모든 프로젝트에 자동으로 적합하지 않습니다.

Becke는 SIP 및 아날로그 애플리케이션을 위한 방폭 전화기 및 관련 산업용 통신 장비를 제공합니다. 따라서 SIP, 아날로그 및 하이브리드 배포는 현장에서 이미 사용 가능한 통신 인프라에 맞출 수 있습니다.