【導讀】以太網，尤其是工業(yè)以太網近來已成為制造業(yè)的熱門詞匯。它們雖然類似，卻各有特點，各有優(yōu)勢。你搞清楚嗎？
何謂以太網？
以太網最早出現(xiàn)于 1970 年代，之后按照 IEEE 802.3 實施了標準化。以太網是指符合 IEEE 802.3 標準的局域網 (LAN) 產品組。IEEE 802.3 是一組電氣與電子工程師協(xié)會 (IEEE) 標準，用于定義有線以太網媒體訪問控制的物理層和數(shù)據鏈路層。這些標準也說明子配置以太網網絡的規(guī)則，以及各種網絡元件如何彼此協(xié)作。
以太網支持多臺計算機通過一個網絡連接，沒有它，現(xiàn)代社會采用的各種設備之間可能無法通信。以太網是一種全球化的電線電纜系統(tǒng)標準，這些電線電纜將多臺計算機、設備、機器等通過企業(yè)的單個網絡連接在一起，以便所有計算機彼此通信。以太網的雛形是一條電纜，它支持多臺設備連接至同一網絡。如今，以太網網絡可根據需要擴展和覆蓋新設備。以太網是目前全球最受歡迎、使用范圍最廣泛的網絡技術。
使用以太網時，數(shù)據流被分割成更短的數(shù)據塊或幀，每個都包含特定的信息，例如數(shù)據的源和目的地。要按照需求通過網絡發(fā)送和接收數(shù)據，這些數(shù)據是不可或缺的。
其他與以太網技術相關的術語包括：
● 介質：在現(xiàn)代以太網技術中，介質是指雙絞線對或光纜，以太網設備通過連接它們來提供數(shù)據傳輸路徑；
● 段：單個共享介質；
● 節(jié)點：連接段的設備。
標準以太網的數(shù)據傳輸速度在 10 Mbps 到 100 Mbps 之間。千兆以太網是IEEE 802.3標準中使用的一個術語，用于表示以 1 Gbps 的速度傳輸?shù)囊蕴W網速。千兆以太網最初一般用于主干網絡傳輸，以及高性能或高容量服務器。但隨著時間發(fā)展，它逐漸受到桌面連接設備和PC的支持。
關于以太網的其他信息
以太網和Wi-Fi是兩個不同的概念——以太網使用線纜來連接計算機和設備，計算機雜志如此表述。幾乎提到的所有網絡或 LAN 連接都是指以太網。
何謂工業(yè)以太網？
工業(yè)以太網如同其名，指的是應用于工業(yè)配置的以太網，它們通常需要更穩(wěn)定可靠的連接器、電纜，以及更高的確定性，后者最為重要。為了獲得更高的確定性，工業(yè)以太網在使用以太網時，會使用專用協(xié)議。目前較受歡迎的工業(yè)以太網協(xié)議包括：PROFINET?、EtherNet/IP?、EtherCAT?、SERCOS III 以及 POWERLINK?。
使用工業(yè)以太網時，數(shù)據傳輸速率為 10 Mbps 至 1 Gbps。但是，工業(yè)以太網應用最常使用 100 Mbps 的速度。
圖1. 相較于辦公以太網系統(tǒng)，工業(yè)以太網需要進行更多考量。工廠車間中的制造設備會受到不同溫度、振動以及其他潛在的干擾噪聲的影響。
工作原理
工業(yè)以太網協(xié)議（例如 PROFINET 和 EtherCAT ）會修改標準以太網的協(xié)議，以確保不但能正確發(fā)送和接收特定的制造數(shù)據，還能在需要執(zhí)行特定操作時，準時發(fā)送和接收數(shù)據。以使用工業(yè)以太網自動化技術的瓶子灌裝廠為例，它能通過網絡發(fā)送灌裝數(shù)據，以確保按計劃完成灌裝。據 Real Time Automation 公司稱，瓶子裝滿時，會通過網絡發(fā)送停止灌裝命令。
圖2. 工業(yè)設置中需要采用這種先進技術，以確保能夠正確發(fā)送和接收特定的制造數(shù)據。以瓶子灌裝廠為例，工業(yè)以太網自動化技術支持通過網絡發(fā)送灌裝數(shù)據，以確保按計劃完成灌裝。
它表示，對于辦公以太網設置，這種消息就不會如此至關重要。網頁丟失時，用戶只需要點擊刷新按鈕就可以了。但是對于工廠，一個小問題就可能演變成大災難—公司根本等不及有人找到問題，然后手動按下按鈕。而工業(yè)以太網自動化網絡可以檢測灌裝過程中的錯誤，并自動停止灌裝流程，防止造成時間、產品和資金損失。
二者之間的其他差別
Real Time Automation公司表示，以太網一般更多地用于辦公環(huán)境，而非工業(yè)環(huán)境中。辦公以太網主要針對基礎層次的使用，而工業(yè)以太網則可能用于多種層次，以及任務更加繁重的環(huán)境。
工業(yè)以太網更適合用于解決工廠噪聲問題，滿足工廠工藝需求，應對更加嚴苛的環(huán)境，甚至更好地應對工廠內的數(shù)據沖突問題。
工業(yè)以太網技術采用的線路和連接器也跟傳統(tǒng)的不同。例如，Real Time Automation公司表示，工業(yè)配置中使用的連接器并非是基本的咬合鎖定類型。因為環(huán)境更加嚴苛，所以需要更加堅固的鎖定類型。重負荷應用也經常需要使用密封式連接器。
此外，商用或辦公以太網和工業(yè)以太網采用的線纜也不同。比起常規(guī)的以太網電纜，輕型工業(yè)電纜的護套質量可能更好。此外，正如所預期的，重負荷電纜的護套及其使用的金屬也能提升品質，讓它更加耐用。
在定義工業(yè)以太網和以太網相區(qū)分時，確定性是一個重要因素。標準以太網本身不具有確定性，但工業(yè)環(huán)境需要確定性。它們需要在特定時間發(fā)送和接收數(shù)據包，且它們需要保證數(shù)據每一次都成功發(fā)送。這是因為在工業(yè)配置中，設備之間的數(shù)據丟失或數(shù)據延遲都會造成災難性后果—例如，生產流程中的重大問題。公司在選擇部署哪種類型的以太網時，這種實時信息傳輸通常會起到相當大的決定作用。公司需要評估自身的特定需求，然后確定適合其組織使用的以太網解決方案。
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