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技术控 | 通信也需要遵守规则——工业以太网的数据传输标准

已有5105次阅读2018-12-10标签:

      工业4.0,工业互联网联盟,中国制造2025都拥有相似的愿景:塑造未来的智能网络化工业世界。但是,新兴的物联网不仅需要在物理和技术上得到发展,还要进行规范化发展。以太网在这里发挥着重要的作用。

 

       德国的工业4.0和美国的工业物联网(IIoT)是工业生产发展的下一个重点方向。这些趋势背后的驱动因素是技术发展,从而降低生产成本,缩小产品尺寸,优化产品性能。


 

联网的“物”超过联网的人

      专业人士预测,到2020年,将有近200亿(IDC,2016),近300亿(Gartner Inc.,2017)甚至高达500亿(CISCO IBSG,2011)进行IT联网的“事物”,并且此发展态势有增无减。

 

      根据最保守的预测,在未来短短的两年时间里,地球上可联网并相互通讯的“物”的数量将高达总人口的三倍之多。

 

      虽然技术发展有所延迟,但通信设备、媒介和语言的规范性描述在某种程度上是一套通信规则。自从推出Profinet、EtherNet/IP和EtherCAT等具有实时功能的数据传输协议以来,工业以太网一直是这套通讯规则的固定组成部分。

 

      以太网为分布式现场设备和上层IT结构的稳定组网以及远距离实时网络提供了良好的先决条件,其最大的优势是独立规范的结构涵盖了软件和硬件。通过以太网,几乎不受数量限制的子系统和组件可通过不同的介质(如铜缆、光纤或无线介质)相互通信。因此,一方面,越来越多的应用领域把以太网作为规范标准。另一方面,标准规范为自动化专家和操作人员提供了保证,通过标准化,安全和面向未来的解决方案可以在世界上任何地方运行。

 


深入发展的规范基础

      到目前为止,标准化工作一直局限于实现更快的数据速率和更大的数据传输路径。与此同时,还出现了另一种相反的趋势:新标准还定义了低于25 Gbps的低数据速率。低数据传输速率的技术对物理要求更低。这条标准的重点在于以往工业以太网的应用中从未使用过此类标准。

 

 

       以双绞线的以太网为例。通过单根双绞线,无屏蔽传输数据可达1,000 米以上,其数据传输率较低,仅为10 Mbps。此类规定适于主干电缆长度约一千米的过程行业。但是在防爆区使用的部件必须满足更高的电气安全性和坚固性要求。IEEE 802.3等新标准必须规范集成,并满足物理层和数据链路层不断变化的要求。菲尼克斯电气为迎接这些挑战已经作好了准备。光纤跳线、接续盒和带屏蔽的RJ45连接器等新组件经全面测试证明符合新标准。

个性化通信解决方案

      工业物联网中互通的设备越多,对个性化通信的需求就越强烈。IIoT追随人际交流的发展模式,越来越多的信息正被越来越多的全世界发射机和接收机以越来越快的速度转发。得益于菲尼克斯电气全面的解决方案,运营商可为多样化的通信找到合适的传输方式。

 
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