工業以太網系統需要比辦公以太網更加穩定可靠。

以太網，尤其是工業以太網近來已成為制造業的熱門詞匯。雖然類似，卻各有特點，各有優勢。本文將介紹以太網和工業以太網，并比較二者的不同。

何謂以太網？

以太網最早出現于1970年代，之后按照IEEE 802.3實施了標準化。以太網是指符合IEEE 802.3標準的局域網(LAN)產品組，IEEE 802.3是一組電氣與電子工程師協會(IEEE)標準，用于定義有線以太網媒體訪問控制的物理層和數據鏈路層。這些標準也說明子配置以太網網絡的規則，以及各種網絡元件如何彼此協作。以太網支持多臺計算機通過一個網絡連接，沒有它，現代社會采用的各種設備之間可能無法通信。以太網是一種全球化的電線電纜系統標準，這些電線電纜將多臺計算機、設備、機器等通過企業的單個網絡連接在一起，以便所有計算機彼此通信。以太網的雛形是一條電纜，它支持多臺設備連接至同一網絡。如今，以太網網絡可根據需要擴展和覆蓋新設備。以太網是目前全球最受歡迎、使用范圍最廣泛的網絡技術。

工業以太網的工作原理

圖1.工業設置中需要采用這種先進技術，以確保能夠正確發送和接收特定的制造數據。以瓶子灌裝廠為例，工業以太網自動化技術支持通過網絡發送灌裝數據，以確保按計劃完成灌裝。

使用以太網時，數據流被分割成更短的數據塊或幀，每個都包含特定的信息，例如數據的源和目的地。要按照需求通過網絡發送和接收數據，這些數據是不可或缺的。

其他與以太網技術相關的術語包括：

• 介質在現代以太網技術中，介質是指雙絞線對或光纜，以太網設備通過連接它們來提供數據傳輸路徑。

• 段：單個共享介質。

• 節點：連接段的設備。

標準以太網的數據傳輸速度在10 Mbps到100 Mbps之間。千兆以太網是IEEE 802.3標準中使用的一個術語，用于表示以1 Gbps的速度傳輸的以太網網速。千兆以太網最初一般用于主干網絡傳輸，以及高性能或高容量服務器。但隨著時間發展，它逐漸受到桌面連接設備和PC的支持。

關于以太網的其他信息

以太網和Wi-Fi是兩個不同的概念—以太網使用線纜來連接 計算機和設備，計算機雜志如此表述。4 幾乎提到的所有網絡或LAN連接都是指以太網。

何謂工業以太網？

工業以太網如同其名，指的是應用于工業配置的以太網，它們通常需要更穩定可靠的連接器、電纜，以及更高的確定性，后者最為重要。為了獲得更高的確定性，工業以太網在使用以太網時，會使用專用協議。目前較受歡迎的工業以太網協議包括：PROFINET?、EtherNet/IP?、EtherCAT?、SERCOS III以及POWERLINK?。

使用工業以太網時，數據傳輸速率為10 Mbps至 1 Gbps。5但是，工業以太網應用最常使用100 Mbps的速度。

圖2.相較于辦公以太網系統，工業以太網需要進行更多考量。工廠車間中的制造設備會受到不同溫度、振動以及其他潛在的干擾噪聲的影響。

工作原理

工業以太網協議（例如PROFINET和EtherCAT）會修改標準以太網的協議，以確保不但能正確發送和接收特定的制造數據，還能在需要執行特定操作時，準時發送和接收數據。以使用工業以太網自動化技術的瓶子灌裝廠為例，它能通過網絡發送灌裝數據，以確保按計劃完成灌裝。據Real Time Automation公司稱，瓶子裝滿時，會通過網絡發送停止灌裝命令。

它表示，對于辦公以太網設置，這種消息就不會如此至關重要。網頁丟失時，用戶只需要點擊刷新按鈕就可以了。但是對于工廠，一個小問題就可能演變成大災難—公司根本等不及有人找到問題，然后手動按下按鈕。而工業以太網自動化網絡可以檢測灌裝過程中的錯誤，并自動停止灌裝流程，防止造成時間、產品和資金損失。

以太網和工業以太網之間的其他差別

Real Time Automation公司表示，以太網一般更多地用于辦公環境，而非工業環境中。辦公以太網主要針對基礎層次的使用，而工業以太網則可能用于多種層次，以及任務更加繁重的環境。

工業以太網更適合用于解決工廠噪聲問題，滿足工廠工藝需求，應對更加嚴苛的環境，甚至更好地應對工廠內的數據沖突問題。

工業以太網技術采用的線路和連接器也跟傳統的不同。例如，Real Time Automation公司表示，工業配置中使用的連接器并非是基本的咬合鎖定類型。因為環境更加嚴苛，所以需要更加堅固的鎖定類型。重負荷應用也經常需要使用密封式連接器。

此外，商用或辦公以太網和工業以太網采用的線纜也不同。比起常規的以太網電纜，輕型工業電纜的護套質量可能更好。此外，正如所預期的，重負荷電纜的護套及其使用的金屬也能提升品質，讓它更加耐用。

在定義工業以太網和以太網相區分時，確定性是一個重要因素。標準以太網本身 不具有確定性，7但工業環境需要確定性。它們需要在特定時間發送和接收數據包，且它們需要保證數據每一次都成功發送。這是因為在工業配置中，設備之間的數據丟失或數據延遲都會造成災難性后果—例如，生產流程中的重大問題。公司在選擇部署哪種類型的以太網時，這種實時信息傳輸通常會起到相當大的決定作用。公司需要評估自身的特定需求，然后確定最適合其組織使用的以太網解決方案。