三大类总线之选揭秘工业以太网的无限魅力
以太网(Ethernet)技术支持着无所不包的网络协议，因此在数据信息网络中得到了广泛应用，具有传输速度快、能耗低、便于安装和兼容性好的优势。随着网络技术的进步和工业控制领域对网络功能要求的提高，以太网正在逐渐进入工业控制领域，形成了新的以太网控制网络技术。工业以太网开放性使得工业控制网络与企业信息网络之间实现无缝整合，从而展现出了不可比拟的优势。
以太网作为一种全开放、高度数字化的通信系统，其设计遵循标准化的协议，使得不同厂商生产设备能够容易地互联；它还能够实现工业控制网络与企业信息系统之间无缝连接，从而构建起企业级统一管理平台，如图2所示。此外，由于以太网技术成熟且得到广泛支持，它提供了较低成本的软硬件选项，以及丰富多样的软件开发环境和硬件设备供用户选择。
除了这些优点，以太网还具备高速通信能力，其通讯速率从最初的10M/100M快速以太网发展到千兆以太网，再到研究中的10G以 太 网，其速度远超传统现场总线。在这个瞬息万变的信息时代，企业生存与发展高度依赖于一个高效可靠的人机交互平台，这也确保了以 太 网 技 术 不 断 进 一 步 发 展。
然而，以 太 网 技 术 在 工 业 控 制 领 域 的 应 用 中 也 面临一些挑战：1) 实时性问题，即CSMA/CD介质访问方法难以为 Industrial Control 环境提供真实时性的保证；2) 对Industrial Environment 的适应性和可靠性需求，对抗干扰能力等方面需要进一步改进；3) 应用层协议对于Industrial Automation环境下的实时通讯仍有不足之处；4) 实际安全问题如防火爆风险场所使用以及可能出现的问题如病毒侵入等安全威胁需考虑解决方案；5) QoS（Quality of Service）要求在音频及视频信号处理上面临挑战。
随着时间推移，上述问题已经或部分得到解决。近年来快速交换式Ethernet Technology 出现，它采用全双工通信方式，可以避免CSMA/CD带来的冲突，并通过优先级机制来最大化利用带宽并提高实时性能。此外，针对不同工控环境出产商研发了一系列抗干扰措施，同时用户可以根据需求调整TCP/IP协议栈，并制定符合工控要求更为精细化的一套标准。此外，还有专门设计用于恶劣条件下工作且具备强固结构和抗振动特性的Ehternet设备及其连接件，以及多种加密方法来保障数据安全。而QoS也因新型Network Protocol 和 Network Device 的提升而得到改善。
总结来说，基于Ehternet technology 的 Industrial Control Network 将会是未来最具开放性的操作系统之一。这将是一个革命，对传统操作系统产生深刻影响，为Industrial Automation带来了全新的天地。但是，在某些极端条件下，如汽车操控系统或数控机床等，因为其作业条件苛刻、实时性及可靠性要求极高，这些场景并不适合Ehternet Technology。而目前看来，无论如何，以taa.net 将成为重要的一环，而现场总线则将继续存在，最有可能的是行业采取混合式操作系统，即结合多种不同的Networks 来满足各个具体场景需求。
