來源： 物聯網線上
導讀： 目前，雖然專有的通信協議，已在工業物聯網應用的網路通信中，長期佔據主導地位，但日益提高的聯網能力，和物聯網網路的高頻寬需求，已使乙太網成為了取代傳統通信協議阻力最小的升級途徑。乙太網及TCP/IP通信技術在IT行業獲得了很大的成功，成為IT行業應用中首選的網路通信技術。
 |
| www.gruppocarpanetosati.it |
物聯網(IoT)一詞往往與商業、工業和政府環境內的“智慧物體”之間的嵌入式機器對機器(M2M)網路通信相關聯。
憑藉其提供連接物體的即時可見性和控制能力，物聯網網路注定將給我們的生活帶來無與倫比的透明度和效率。工業是物聯網的重要應用領域。基於物聯網的智慧工業模式正是當前工業發展的新熱潮，因此形成的工業物聯網網路也隨之不斷地發展與完善。
目前，雖然專有的通信協議，已在工業物聯網應用的網路通信中，長期佔據主導地位，但日益提高的聯網能力，和物聯網網路的高頻寬需求，已使乙太網成為了取代傳統通信協議阻力最小的升級途徑。乙太網及TCP/IP通信技術，在IT行業獲得了很大的成功，成為IT行業應用中首選的網路通信技術。
近年來，由於國際現場匯流排技術標準化工作，沒有達到人們理想中的結果，乙太網及TCP/IP技術逐步在工業自動化中得到應用，並發展成為一種技術潮流。
乙太網在工業自動化中的應用應該區分為兩個方面問題，或者說兩個層次的問題。一是工廠自動化技術與IT技術結合，與網際網路Internet技術結合，成為未來可能的製造業電子商務技術、網路製造技術雛形。大多數專家們對自動化技術這種發展趨勢給予肯定的評價。
 |
| nextgenlog.blogspot.com |
另一個方面，即乙太網能否在工業程序控制底層，也就是設備層或稱為現場層廣泛應用？能否成為甚至取代現有的現場匯流排技術，成為統一的工業物聯網網路標準？這些問題實為目前自動化行業專家們爭論的熱點。
為了充分滿足這些需求，下一代乙太網技術必須發展演進，並為以下三項關鍵功能提供原生支援：
1)可靠性和確定性性能
2)精確的授時和同步
3)安全性我們將關注為什麼這些功能是必不可少的，以及它們將如何説明乙太網應對未來工業物聯網網路，將面臨的一些主要挑戰。
一個風險遊戲：工業物聯網網路要求可靠性和確定性性能在工業物聯網中，採用的自治、對等(peer-to-peer)分佈控制，遠比任何消費性物聯網的要求更高。資料獲取、記錄和分析不斷且即時發生。利用能夠比人類更快地處理任務的系統，在無需人工干預的情況下，可靠和安全地運行是至關重要。
 |
| xtglobal-usa.com |
 |
| 614x.blogspot.com |
現在想像一下一個監控一座核電站結構性健康的網路。
錯誤檢測和可靠性承擔著更高的代價，因為在這樣環境中的通信故障，可能造成災難性的後果，包括變電站崩潰、環境污染和死亡。
在這些環境中，工業物聯網網路有嚴格的性能和可靠性要求，包括：
(1)容錯能力(2)安全(3)低延遲(4)低功耗無處不在的覆蓋，隨著物聯網網路加速其向乙太網的過渡，它們可以利用由城域乙太網論壇(Metro Ethernet Forum，MEF)所定義的、標準化的、電信級的服務定義來確定“電信級乙太網”。
這些標準尤其重要，因為物聯網網路不可能承擔在網路性能、穩定性，或服務可靠性等方面的妥協。我們將看到，隨著更多的物聯網網路採用乙太網，它們將尋求部署高性價比的、電信級的設備，以滿足這些即時需要的、高性能的聯網服務。
 |
| www.railway-technology.com |
授時和同步，對工業物聯網網路至關重要IEEE1588v2精密時間協議(1588或PTP) ，將在包括有線物聯網網路在內的、各種下一代網路中起到舉足輕重的作用。起源於工業自動化領域的1588能夠非常準確地授時，可為即時應用提供精確的計時時間(time-of-day，ToD)資訊，以及時間戳記輸入、調度和同步輸出。
這種能力將最大限度地減少了傳統控制網路的性能限制，如“回應時間抖動”等，支持共同完成時間敏感任務的，那些完全不同的和分散的智慧物件間的，即時通信和互動，包括自動流量管理系統，和自動駕駛汽車到智慧電網管理。
以自動流量管理為例，1588可以為與公路和鐵路互連的流量管理系統，提供可視性和動態控制，允許運營商基於客流量靈活調整時刻表。
同樣，在自動駕駛汽車領域內，1588可以提供道路即時流量和擁塞資料，與自主車輛通信，以實現暢順的交通流量。
縱觀智慧電網，公用事業公司可以使用1588來管理分散的能量供應源，如風力發電機或光伏系統。帶有1588功能的智慧電網，也可讓公用事業公司訪問即時負載資料，並可以通過迅速控制商業、工業和住宅環境中已有的用電限制系統，説明他們針對突發需求高峰穩定其電網。
 |
| www.ideshoppen.com |
展望未來，我們預計帶有1588計時支援的晶片解決方案，將得到更廣泛的採用，以滿足這些嚴格的精度要求，以及物聯網環境的特定需求，如更小的尺寸和低功耗，並支援擴展的溫度範圍。
安全性對工業物聯網網路，至關重要有關資訊安全和保護商業，工業基礎設施免受網路攻擊的意識正在提高。由於以前的閉物聯網網路和智慧設備，現在要連接到外部世界，準備就緒堅實可靠的安全性原則勢在必行。雖然存在眾多的網路和資料安全模型，我們在本領域內關注的重點仍是加密功能，因為它是保證網路安全連接的最有效手段之一。
今天常用的一種基於網路的安全協定是IPsec。IPsec運行在網路協定層次結構的第3層(L3)，它可在路由網路中很好地工作。然而，因為它通常需要嵌入式，或專用的獨立加密引擎，實現起來成本很高。工作在網路協定層次結構的第2層(L2)工作的另一種替代方案是IEEE802.1AE“MACSec”安全標準，它與“KeySec”認證金鑰協商協議l802.1af共同使用。
 |
| www.priscilla.com |
雖然今天沒有被廣泛採用，但由於其在L2層可簡便而高性價比地實現，它提供了一個更簡單、更高效、可擴展的選擇。像其他基於乙太網的網路一樣，保護其多個接入點的強大加密功能，將對物聯網至關重要。由於任何帶有一個IP位址的設備，理論上都是脆弱的，連接的“東西”越多，對駭客們可訪問點的數量就越大。
隨著物聯網和我們的互聯世界進一步擴展，任何從工廠網路到單台家用電器的東西，都將被包括在預計的750億個物聯網連接之中，使得可擴展的、高性價比的安全技術，變得更為關鍵。幸運的是，美國國家標準與技術研究所(NIST)創建了一套最佳實踐，它已成為保護系統免受網路攻擊的事實標準。
我們有望看到，通過遵循下面這些原則，如NIST的FIPS197中描述的AES加密，將成為基於乙太網的物聯網網路的基本最低要求。而且考慮到物聯網的同步要求，我們可以進一步預計“安全的1588”系列技術——即加密方法不會影響網路時同——對於這些網路實現長期成功舉足輕重。工業乙太網的優勢所在乙太網相比已有的通信協定，應用在工業領域擁有得天獨厚的優勢。
 |
| howdoesinternetwork.com |
(1)Ethernet是全開放、全數位化的網路，遵照網路通訊協定不同廠商的設備，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接，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持，有多種軟體發展環境和硬體設備供使用者選擇。
(4)通信速率高，隨著企業資訊系統規模的擴大，和複雜程度的提高，對資料量的需求也越來越大，有時甚至需要音訊、影像資料的傳輸，目前乙太網的通信速率為10M、100M的快速乙太網開始廣泛應用，千兆乙太網技術也逐漸成熟，10G乙太網也正在研究，其速率比目前的現場匯流排快很多。
(5)可持續發展潛力大，在這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信管理網路，資訊技術與通信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。
 |
| avalanwireless.com |
工業乙太網的發展前景，乙太網隨著技術的成熟，交換技術的應用，高速乙太網的發展等，在工業自動化領域上正迅速增長，幾乎所有的現場匯流排系統，最終可以都連接到乙太網。
隨著積體電路的發展，高檔的微處理器作為I/O處理器和控制器核心的條件逐漸成熟，而在控制器上運行的即時嵌入式作業系統，使控制器易於實現TCP/IP協定，乙太網路更易於接近現場。工業乙太網已經成為控制系統網路發展的主要方向，具有很大的發展潛力。
程序控制工業和自動化工業，從嵌入式系統到現場匯流排控制系統，都認識到了乙太網和TCP/IP的重要性，乙太網和TCP/IP作為世界上最為廣泛應用的網路通訊協定，它將成為過程級和控制級的主要傳輸技術。
帶TCP/IP協定的標準的乙太網介面現在已經在智慧設備和I/O模組中使用。它能夠與工廠資訊管理系統進行直接地、無縫地連接，而無需任何專用設備。
因此可以說，工業乙太網在工業通訊網路中的使用將構建從底層的現場設備到先進與優化控制層、企業管理決策層的綜合自動化網路平台，從而可以消除企業內部的各種自動化孤島。
 |
| www.alfaphonet.gr |
乙太網作為21世紀未來工業網路的首選，它將在控制和現場設備整合為標準的高速工業網路，有著廣闊的應用和發展前景。工業乙太網技術直接應用於工業現場設備間的通信已成大勢所趨。結論毫無疑問，乙太網只會隨著網際網路技術，和工業需求的飛速提高進一步融入工業領域，促進工業物聯網的不斷完善和發展。
但這也是一條任重而道遠，同時充滿機遇與挑戰的道路，無論如何，我們會看到，在乙太網演進成為工業物聯網網路基礎的過程中，只要把握好確定性、同步性和安全性這三項要求，在不久的未來我們將看到一場眾望所歸的“工業革命風暴”。
0 comments:
張貼留言