Can协议帧格式解锁应用工业以太网的全方位好处
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集成，这在促进企业级综合管理系统建设上起到了至关重要的作用。
以太网作为一种全开放，全数字化的通信方式，它遵循不同厂商设备之间能够轻松互联；能够实现工业控制与企业信息系统之间无缝连接，从而构建了一个全开启且通明透明的大型企业级综合管控体系，如图2所示；其成本较低，因为电子设备已经非常成熟，可以满足各种软件开发环境和硬件设备需求；通信速率高，可以有效处理大量数据传输需求，现在10M/100M高速以太网正在被广泛应用，千兆以太网也在不断完善，其速率远超现有的现场总线。此外，以其持续发展潜力大，在这个快速变化的时代，企业将越来越依赖于一个高速而高效的通信管理系统，而信息技术与通信技术将更加迅猛地发展，为保证这一点奠定坚实基础。
然而，在工业环境中使用以太网时，也存在一些挑战，比如：1. 实时性的问题，由于采用CSMA/CD介质访问方法，对实时性能有较大影响；2. 对抗干扰能力和可靠性问题，以太网设计用于办公室环境，不符合严苛工厂条件；3. 应用层协议的问题，与现行办公室使用标准不匹配，不适合现场操作需要精确同步的人机交互场景；4. 安全问题，如物理安全及防护措施，以及面临病毒攻击等互联网威胁；5. QoS（服务质量）要求复杂，有音频视频信号需要发送，使得需根据不同的用户需求提供优先级服务。
尽管如此，上述挑战已得到一定程度解决。近年来出现了快速交换式乙 太 网 技 术，这种全双工通讯方式可以避免冲突，并通过优先级机制提升实时功能。此外，出产商针对不同工控环境研发专门抗干扰产品，加强符合生产条件的一些规格标准。在应用层协议上，可以灵活调整TCP/IP栈结构，或制定更符合业界要求的小型化、高效化、新颖化方案。而对于安全问题则采取多重策略保护，比如加密手段、防火墙等。QoS的问题同样被改善，其中包括通过提高带宽或优先处理关键业务流程来确保关键任务完成。
总结来说，以太 网 技 术 在 工 控 领 域 的 广 泛 应 用 不仅 提 高 了 工 业 控 制 系 统 的 效 率 和 信 息 交 换 质 量，还为未来的智能制造提供了一种可能。但是，由于特殊作业条件恶劣以及对实时性能极端敏感的情况下，如汽车操控系统或数控机床这样的场合，将难以完全替代现场总线。不过，从目前看情势来看，以 太 网 将继续成为未来主要采用的沟通手段，但很长一段时间内现场总线仍将保持并存，最可能的情况是形成混合式操控系统，即既有基于 以 太 网 又有基于现场总线两种类型组合运用的系统结构。这将为各个行业提供更多选择，让他们根据实际情况做出最适宜决策。
