エッジAI、マシンビジョン、AGV/AMR、監視システムなどでは、扱うデータ量が増えるにつれてネットワークインターフェースの重要性も高まっています。

 特に産業機器では、単純に「GbEか10GbEか」だけでは製品を決められません。

 PCIeなのかM.2なのか、何ポート必要なのか、絶縁が必要なのか、装置内部のスペースはどの程度なのか、使用温度環境はどうなのか。

 Innodisk LANモジュールシリーズには、PCIe、M.2、mPCIeのほか、GbE、2.5GbE、10GbE、SFP+など、それぞれ異なるシステム要件に対応する製品が用意されています。


まずは「必要な通信速度」から考える

最初の分岐点は通信速度です。

1GbE

 装置制御、一般的な産業ネットワーク、POSなど、必ずしも大容量データ通信を必要としない用途ではGbEが候補になります。

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ELPL-G401

 たとえばELPL-G401は、ロープロファイルPCIeに4ポートの絶縁GbEを追加できる製品です。Intel I210コントローラーを採用し、広温度対応モデルでは、-40~85℃に対応します。


2.5GbE

「1GbEでは帯域が少し足りない。でも10GbEまでは必要ない」

この中間を埋めるのが2.5GbEです。

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ESPL-2401

 ESPL-2401なら、標準PCIeスロットから4ポートの2.5GbEを追加できます。Intel i226コントローラーを搭載し、広温度対応モデルでは、-40~85℃に対応します。

 装置のネットワークを高速化しつつ、RJ45ベースで構成したい場合に検討しやすいクラスです。


10GbE

 エッジAI、マシンビジョン、NVR、複数カメラからの映像転送など、大量データを高速に処理する用途では10GbEが選択肢になります。

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ELPL-T2F1

 ELPL-T2F1は、Intel X710-BM2を搭載したPCIe接続のデュアル10GbE SFP+モジュールで、DPDK、PTP、SR-IOVにも対応します。AGV/AMR、スマートファクトリーの画像検査、産業制御、NVRなどを想定用途としています。


次に「ホスト側インターフェース」で絞り込む

 通信速度を決めたら、装置側で利用できる拡張インターフェースを確認します。

PCIeを使えるなら

 産業用PCやエッジサーバーなどでPCIeスロットを利用できる場合は、PCIeタイプが分かりやすい選択肢です。

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ELPL-T2F1

ELPL-T2F1

PCIe → デュアル10GbE SFP+

  • Low-profile PCIe
  • PCIe Gen 3 x8
  • 10GbE ×2
  • SFP+
  • Intel X710-BM2
  • DPDK / PTP / SR-IOV対応
  • ESD:気中15kV、接触8kV
  • 動作温度:0~55℃

 大容量映像、エッジAI、NVRなど、通信性能を優先するPCIeシステムの有力候補です。


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ESPL-2401

ESPL-2401

PCIe → 4ポート2.5GbE

  • Standard PCIe
  • PCI Express 2.1 x4
  • RJ45 ×4
  • Intel i226
  • 広温度対応モデル:-40~85℃
  • ESD:気中15kV、接触8kV
  • 3年保証

複数の2.5GbE機器を1台のIPCへ接続したい場合に検討しやすい構成です。


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ELPL-G401

ELPL-G401

Low-profile PCIe → 4ポート絶縁GbE

 こちらは速度よりも、ポート数、絶縁、耐環境性を重視したい場合に注目したい製品です。

 1kV HiPOT保護に準拠し、広温度対応モデルでは、-40~85℃に対応しています。


小型装置ならM.2タイプに注目

 産業機器の世界では、「高速化したいけれどPCIeカードを入れる場所がない」という問題がよくあります。

そんなときに注目したいのがEGPL-T2F1です。

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EGPL-T2F1

EGPL-T2F1

M.2 2242/2280 → デュアル10GbE SFP+

  • M.2 2242 M Key / 2280 M Key
  • PCIe Gen 3 x4
  • 10GbE ×2
  • Intel X710-BM2
  • SFP+
  • DPDK / PTP / SR-IOV対応
  • フレキシブルなドーターボード構成

 メーカーは、この製品をM.2フォームファクターのSFP+ LANモジュールとして紹介しており、一般的なPCIeカードに比べて大幅な小型化を特長に挙げています。

つまり、

「装置は小型化したい。でもネットワークは10GbEにしたい」

という、エッジ機器で生じやすい要求に対する選択肢です。


mPCIe機器を2.5GbE化するなら

 既存の産業用PCや組込み機器では、mPCIeスロットが残っていることもあります。

そこで候補になるのがEMPL-22S2です。

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EMPL-22S2

EMPL-22S2

mPCIe → デュアル絶縁2.5GbE

  • mPCIe
  • PCI Express 2.1 x2
  • 2.5GbE ×2
  • RJ45
  • Intel i226
  • 絶縁LAN
  • 広温度対応モデル:-40~85℃
  • ESD:気中15kV、接触8kV

 フレキシブルなドーターボード構造を採用しているため、RJ45コネクターの取り回しという点でも組込み機器との相性を考えた設計です。

 一方で注意したいのは帯域です。デュアルLANを同時使用した場合に速度が1.6Gbit/s以下になる可能性や、VMware ESXiについて高レイテンシーを理由に非推奨としています。

 仕様表上の「2.5GbE ×2」だけで判断せず、システム全体のPCIe帯域まで確認したいポイントです。


絶縁LANが必要かどうかも重要

 産業用途では通信速度以上に重要になる場合があるのが、LANポートの絶縁です。

 工場設備や複数筐体間をLANで接続するシステムでは、PC用途とは異なり、ノイズやグランド電位差などを考慮する必要があります。

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EMPL-22S2

 たとえば、EMPL-22S2は絶縁2.5GbEを2ポート、ELPL-G401は絶縁GbEを4ポート搭載しています。

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ELPL-G401

したがって、

 「一番高速な製品」ではなく、「設置環境に対して十分な通信性能と保護性能を持つ製品」

を選ぶことが重要です。


迷ったら、この順番で選ぶ

実際の製品選定では、次の5ステップで整理すると分かりやすくなります。

STEP 1:必要な通信速度

1GbE / 2.5GbE / 10GbE

まず、カメラ台数やデータ量から必要帯域を決めます。

STEP 2:ホスト側インターフェース

PCIe / M.2 / mPCIe

マザーボードに何の拡張スロットがあるかを確認します。

STEP 3:必要ポート数

1 / 2 / 4ポート

単純な帯域だけでなく、接続するカメラや装置の台数を確認します。

STEP 4:RJ45かSFP+か

 既存のメタル配線を活用するのか、10GbE光ネットワークやDACを利用するのかを決めます。

ELPL-T2F1とEGPL-T2F1は、10GbE SFP+に対応します。

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ELPL-T2F1
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EGPL-T2F1

STEP 5:耐環境性能

最後に、

  • 使用温度
  • ESD
  • 絶縁
  • 振動・衝撃
  • OS / ドライバー
  • 消費電力
  • 搭載スペース

を確認します。


用途別に見ると、こう選べる

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検討候補となる製品

「LANカード」ではなく、システム設計から選ぶ

 Innodisk LANモジュールシリーズで興味深いのは、単純に通信速度だけを上げる製品群ではないことです。

 M.2やmPCIeによる省スペース化、絶縁LANや広温度対応による産業環境への対応、そして10GbE SFP+によるエッジ側の高速ネットワーク化まで、システム設計上の異なる課題に合わせたラインアップになっています。

 これからエッジAIやマシンビジョンを導入するときには、CPUやGPUの処理能力だけではなく、

「そのデータをどうやって装置へ入れ、どうやって外へ出すのか」

まで含めてシステムを考える必要があります。

 ネットワークモジュールは、その設計を左右する重要なパーツの一つと言えるでしょう。

 製品を比較する際は、Innodisk LAN製品ページでフォームファクター、インターフェース、ポート数などを確認し、個別製品のデータシートまで照合することをおすすめします。

公式製品ページ