工業乙太網的特點

　　1、實時性和確定性

　　隨著快速乙太網與交換式乙太網技術的發展，給解決乙太網的非確定性問題帶來了新的鍥機，使這一應用成為可能。首先，乙太網的通訊速率從10M、100M增大到如今的1000M、10G，在資料吞吐景相同的情況下，通訊速率的提高意味著網路負荷的減輕和網路傳輸延時的減小，即網路碰撞機率大大下降。其次。採用星型網路拓撲結構代替匯流排型結構，交換機將網路劃分為若干個網段。乙太網交換機由於具有資料儲存、轉發的功能，使各埠之間輸入和輸出的資料幀能夠得到緩衝，不再發生碰撞；同時交換機還可以對網路上傳輸的資料進行過濾，使各個網段內節點問資料的傳輸只限在本地網段內進行，而不需經過主幹網，也不佔用其他網段的頻寬，從而降低了所有網段和主幹網的網路負荷。

　　再次，全雙工通訊又使得埠間兩對雙絞線（或兩根光纖）上分別同時接收和傳送報文幀，也不會發生衝突。因此，採用交換式集線器和全雙工通訊，同時網路上的衝突域不復存在（全雙工通訊），或碰撞機率大大降低（半雙工），因此，乙太網通訊確定性和實對性大大提高。

　　2、穩定性和可靠性

　　乙太網進入工藝控制領域的另一個主要問題是，它所用的接外掛、集線器、交換機和電纜等均是為商業領域設計的，商用網路產品不能應用在有較高可靠性要求的惡劣工業現場環境中，因而需要針對較惡劣的工業現場環境（如冗餘直流電源輸入、高溫、低溫、防塵等）來設計工業乙太網。

　　隨著網路技術的發展。上述問題正在迅速得到解決。為了解決在不間斷的工業領域應用，在極端條件下網路也能穩定工作的問題，美國Synergetic微系統公司和德國Hirschmann、JetterAG等公司專門開發和生產了機架導軌式集線器、交換機產品，安裝在標準DIN導軌上，並由冗餘電源供電，接外掛採用牢固的DB29結構。現在已經出現了特別設計用於連線工業應用中具有乙太網絡介面的工業裝置（如plc、hmi、dcs系統等）。

　　此外，在實際應用中，主幹網可採用光纖傳輸，現場裝置的連線則可採用遮蔽雙絞線，對於重要的網段還可以採用冗餘網路技術，以此提高網路的抗干擾能力和可靠性。

　　工業乙太網的技術特點

　　1、通訊確定性與實時性

　　工業控制網路不同於普通資料網路的最大特點在於它必須滿足控制作用對實時性的要求，即訊號傳輸要足夠快和滿足訊號的確定性。實時控制往往要求對某些變數的資料準確定時重新整理。由於Ethernet採用CSMA/CD方式，網路負荷較大時，網路傳輸的不確定性不能滿足工業控制的實時要求，故傳統乙太網技術難以滿足控制系統要求準確定時通訊的實時性要求，一直被視為“非確定性”的網路。

　　2、安全性

　　在工業生產過程中，很多現場不可避免地存在易燃、易爆或有毒氣體等，對應用於這些工業現場的智慧裝置以及通訊裝置，都必須採取一定的防爆技術措施來保證工業現場的安全生產。

　　在目前技術條件下，對乙太網系統採用隔爆、防爆的措施比較可行，即透過對Ethernet現場裝置採取增安、氣密、澆封等隔爆措施，使現場裝置本身的故障產生的點火能量不外洩，以保證系統執行的安全性。對於沒有嚴格的本安要求的非危險場合，則可以不考慮複雜的防爆措施。

　　但同時也引人了一系列的網路安全向題，工業網路可能會受到包括病毒感染、駭客的非法入侵與非法操作等網路安全威脅。

　　工業乙太網在協議裡都引入了safety協議的概念，可以避免駭客對網路監聽和盜取以及資訊的篡改，同時可以採用閘道器或防火牆等對工業網路與外部網路進行隔離，還可以透過許可權控制、資料加密等多種安全機制加強網路的安全管理。

　　3、穩定性與可靠性

　　傳統的Ethernet並不是為工業應用而設計的，沒有考慮工業現場環境的適應性需要。由於工業現場的機械、氣候、塵埃等條件非常惡劣，因此對裝置的工業可靠性提出了更高的要求。在工廠環境中，工業網路必須具備較好的可靠性、可恢復性及可維護性。

　　為了解決在不間斷的工業應用領域，在極端條件下網路也能穩定工作的問題，可以採用導軌式交換機產品，安裝在標準DIN導軌上，並有冗餘電源供電，接外掛採用牢固的DB-9結構。

　　此外，在實際應用中，主幹網可採用光纖傳輸，現場裝置的連線則可採用遮蔽雙絞線，對於重要的網段還可採用冗餘網路技術，以此提高網路的抗干擾能力和可靠性。

　　4、匯流排供電問題

　　匯流排供電（POE）是指連線到現場裝置的線纜不僅傳輸資料訊號，還能給現場裝置提供工作電源。對於現場裝置供電可以採取以下方法：

　　1）在目前乙太網標準的基礎上適當地修改物理層的技術規範，將乙太網的曼徹斯特訊號調製到一個直流或低頻交流電源上，在現場裝置端再將這兩路訊號分離開來。

　　2）不改變目前物理層的結構，而透過連線電纜中的空閒線纜為現場裝置提供電源。

工業乙太網是應用於工業控制領域的乙太網技術，在技術上與商用乙太網（即IEEE 802.3標準）相容，但是實際產品和應用卻又完全不同。這主要表現普通商用乙太網的產品設計時，在材質的選用、產品的強度、適用性以及實時性、可互操作性、可靠性、抗干擾性、本質安全性等方面不能滿足工業現場的需要。故在工業現場控制應用的是與商用乙太網不同的工業乙太網。

然而工業乙太網的優勢在哪裡呢？

（一）應用廣泛

乙太網是應用最廣泛的計算機網路技術，幾乎所有的程式語言如Visual C＋＋、Java、VisualBasic等都支援乙太網的應用開發。

（二）通訊速率高

目前，10、100 Mb/s的快速乙太網已開始廣泛應用，1Gb/s乙太網技術也逐漸成熟，而傳統的現場匯流排最高速率只有12Mb/s（如西門子Profibus-DP）。顯然，乙太網的速率要比傳統現場匯流排要快的多，完全可以滿足工業控制網路不斷增長的頻寬要求。

（三）資源共享能力強

隨著Internet/ Intranet的發展，乙太網已滲透到各個角落，網路上的使用者已解除了資源地理位置上的束縛，在聯人網際網路的任何一臺計算機上就能瀏覽工業控制現場的資料，實現“控管一體化”，這是其他任何一種現場匯流排都無法比擬的。

（四）可持續發展潛力大

乙太網的引人將為控制系統的後續發展提供可能性，使用者在技術升級方面無需獨自的研究投人，對於這一點，任何現有的現場匯流排技術都是無法比擬的。同時，機器人技術、智慧技術的發展都要求通訊網路具有更高的頻寬和效能，通訊協議有更高的靈活性，這些要求乙太網都能很好地滿足。

1.Ethernet是全開放、全數字化的網路，遵照網路協議不同廠商的裝置可以很容易實現互聯；

2.乙太網能實現工業控制網路與企業資訊網路的無縫連線，形成企業級管控一體化的全開放網路；

3.軟硬體成本低廉，由於乙太網技術已經非常成熟，支援乙太網的軟硬體受到廠商的高度重視和廣泛支援，有多種軟體開發環境和硬體裝置供使用者選擇；

4.通訊速率高，隨著企業資訊系統規模的擴大和複雜程度的提高，對資訊量的需求也越來越大；

5.可持續發展潛力大，在資訊瞬息萬變的時代，企業的生存與發展將很大程度上依賴於一個快速而有效的通訊管理網路，資訊科技與通訊技術的發展將更加迅速，也更加成熟，由此保證了乙太網技術不斷地持續向前發展。

其實跟基本的區塊鏈也是有相同的地方的，工藝太廣的話，基本上它內部的資料是不可篡改的，並且是分散式的。以這種體系來做加密技術的應用的話，肯定會有更多的應用場景。只不過說我們倒是有這方面能力去做這方面的事情，但是的話總感覺在這邊的應用場景不是很大，而且在工業網際網路這一塊來說的話，基本上各個領域我們都有接觸到，但是接觸不到的是相關的應用場景的研發，最好有機會能夠接收一下。基本上它的性質都是一樣的，沒什麼區別，其實。[捂臉]

1.交換技術共享區域網被有效地劃分為衝突域。交換機用於連線各個領域，以減少衝突問題和錯誤傳遞。這可以最大限度地避免衝突，提高系統的確定性。

2.高速乙太網衝突的發生與負載有關。負載越大，衝突的可能性就越大。提高乙太網的通訊速度可以降低網路負載。

3.IEEE1588時間同步機制

IEEE1588定義了一種協議(PTP)，用於精確同步與測量和控制網路中的物件的網路通訊、本地計算和分佈相關的時鐘。該協議特別適用於基於乙太網的技術，精度可以達到微秒級。