揭秘Can协议与应用工业以太网提升制造效率的双重利器
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、便于安装兼容性好、开放性高和支持设备多等方面的优势。随着网络技术的发展和工业控制领域对网络功能要求不断提高，以太网正逐步进入工业控制领域，形成了新的以太网控制网络技术。工业以太网的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，具有不可比拟的优势。
以太网由于其传输速度快、能耗低易于安装兼容性好等优点，在商业系统中被广泛使用。近年来，以太网进入了智能化操控领域，为分布式智能化操控提供了通明透明的通信协议，这是因为现代自动化系统需要更加灵活和高效地进行操作。
引入工业控制领域，以太网技术展现出显著优势：1. 以太网是一个完全开放、全数字化的网络，它遵循不同厂商设备可以轻松互联；2. 以太网能够实现从现场到企业级信息系统的一体化连接，如图所示；3. 硬件成本较低，因为当前已成熟且得到各大厂商的大力支持，有丰富软件开发环境和硬件设备供选择；4. 通讯速率高，可以满足企业信息系统快速扩展及复杂性的需求，即时音视频数据传输；5. 可持续发展潜力巨大，在瞬息万变的时代，其有效、高效通信管理将决定企业运营与增长。
然而，以太网在进入工控领域时也面临一些挑战：1. 实时性问题：CSMA/CD介质访问方法难以满足实时操作要求，这是其技能瓶颈之一;2. 对工业环境适应能力与可靠度：设计考虑办公室而非生产环境，对抗干扰性能需改善;3. 应用层协议问题：现有应用层标准不适用于实时通讯;4-6安全问题包括物理安全、网络安全以及QOS需求未得到充分解决。
随着技能进步，上述挑战逐渐得到克服。通过快速交换式以太網技術，全双工通訊避免冲突并实现优先级机制，使得实时功能更佳。此外，专门针对不同环境设计抗干扰措施，以及调整TCP/IP协议栈或制定符合行业需求新标准，都为解决上述问题提供了解决方案。此外，还采取用户密码加密防火墙等多种安全措施保护对付黑客攻击，并研究针对特殊场景如汽车操控系统或数控机床中的挑战提出解答。
结论显示尽管存在诸多挑战，但随着集成电路研发深入，我们即将迎来基于以太網技術下一代激光精密制造业带来的革新，将会成为最具敞开性的协同工作平台。但它还不能完全取代现场总线，而是在未来可能采用混合型协同工作模式。在此背景下，无疑未来几十年内，我们将见证一种跨越界限的事物——由个人电脑到家庭娱乐，再到全球互联网，现在我们正在走向一个全新的“智慧”世界——智能制造时代。而这一切都离不开强大的基础设施支撑，其中包括高速稳定的数据链路—我们的Ethernetsystem。
