社会应用工业以太网与汽车CAN总线协议的融合带来的好处

在这个信息化的时代,网络技术的发展对社会产生了深远的影响。以太网作为一种技能,它支撑着几乎所有的网络协议,因此在数据信息网络中得到了广泛应用。它具有高传输速度、低能耗、便于装置和兼容性好等方面的优势,这些都使得以太网成为商业系统中的首选。

近年来,以太网不仅仅局限于办公环境,它也逐步进入了工业操控领域,形成了一种新的工业以太网操控网络技能。这主要是因为工业自动化系统向分布式和智能化操控方面发展,对开放、透明的通讯协议提出了更高要求。

将以太网引入到工业操控领域,其技能优势非常明显:一是全开放,全数字化,可以让不同厂商设备很容易实现互联;二是能够实现工业操控网络与企业信息网络无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络;三是软硬件成本低廉,因为以太网技术已经成熟,有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择;四是通讯速率高,现在10M/100M快速以太网开始广泛应用,千兆以太网技能也逐渐成熟,10G以太网正在研究,其速率比现在的一些现场总线快很多。五的是可持续发展潜力大,在瞬息万变的信息时代,企业生计与发展将依赖于一个快速而有效的通信管理网络。

然而,以太网进入工控领域同样存在一些问题:实时性问题,一条总线上挂多个节点平等竞争总线,不利于满足工业操控对实时性的要求;适用于工业自动化控制应用层协议的问题,现在流行的应用层协议所设计的情景不符合现场设备之间实时通信需求。此外,还有安全问题,如实质安全和网络安全威胁,以及QOS(Quality of Service)问题,即如何根据不同用户需求及内容适度保证服务质量。

随着技术不断进步,上述问题已经得到部分或全部解决。一方面出现了快速交换式以太网 技术,它采用全双工通讯方式,可以避免CSMA/CD中的碰撞,并且可以方便地实现优先级机制,使得其在保证实时功能同时提高带宽利用率。另一方面,对抗干扰措施更加完善,使其更加符合工业环境需要。而对于应用层标准,也允许根据需要增减TCP/IP协议栈,或制定更符合行业需求的新标准。此外,对抗恶意攻击的手段也有所加强,但针对特定的工作场合如易燃易爆区域仍需进一步考虑。最后,由于QOS问题得到处理,这使得基于Ehternet 的 industrial control network变得更加可靠和高效。

综上所述,以 太 网 在 工 控 领 域 的 应 用 除 了 提 供 许 多 利 益 外,也面临了一系列挑战。不过,与此同时,我们也看到了这些挑战正在被克服,并且未来基于Ethernet 的 industrial control network 将会是一个充满潜力的领域。但至少目前看来,它还难以为现有的现场总线完全取代,而是在某些情况下可能会并存,从而形成一种混合式控制系统。在未来的某个时间点,我们可能会看到一个由多种不同的通信技术共同支持的大型复杂系统。

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