Ethernet进军工业现场，擂鼓还是鸣金？ 现场总线（FieldBus）的现状是什么呢？不妨设想你走进了一个停车场，场内停满了各式各样的BUS，大的小的、新的旧的、好的坏的，各有特色，有的被挤出场外，有的在努力进来。这些BUS上都挂着牌子-ProfiBus、ModBus、ControlNet、DeviceNet……，你想去某个地方，总有一款适合你，但它们都在向你招手，令你目不暇接，无所适从。 Ethernet是其中比较特殊的一种，有人说Ethernet取代其它总线是大势所趋，也有人说相反。的确，成百万上千万的人在用它，每天都在log in 和log out，尽管这些人中的大多数并不知道它的工作机理。但是，Ethernet能否进入工业现场，或者说，能否在工业现场生存和发展？本人略谈拙见。 一、与各种现场总线相比较，Ethernet的优缺点 优点： 1、已经被广泛地应用。 2、Ethernet产品及元件市场广泛，价格低廉，容易测试。 3、速度"快"，10M-100M。 4、多数工程师起码已经熟悉。 5、适用于办公室间的连通性。 6、TCP/IP应用于Internet，因此Ethernet使得"Web Enabled"十分容易。 缺点： 1、较DeviceNet等现场总线相比，在工业底层应用不是很广。 2、在同一网络中要执行很多任务，因此安全是一个问题。 3、连接头不适用于工业现场的环境。 4、它的通讯是基于竞争而不是确定性的。 5、与其它现场总线相比，抗干扰能力有限。 6、传输中有大量的"开支"，带宽利用率不如其它总线。 二、Ethernet的现实障碍 Ethernet在普通消费中有很大的市场，在电子世界成为事实上的标准是必然的，但应用于工厂级产品，还有很大障碍。 1、它并不真正的便宜。当真地把Ethernet嵌入工业产品，就会发现并不是想象的那么便宜，对每个节点而言，它比其于CAN的协议如DeviceNet还要贵，例如，特制的物理接头将增加好多费用。 2、它并不是完全开放和通用的。完全开放只是一个概念，实际并非如此。 3、100M的速度对工业现场是没必要的。对于高的速度，干扰是一个问题，利用光缆又将增加投资。 三、如何看待Ethernet的开放性： Ethernet本身是一个物理层的标准，只定义了网络的基本电气特性。TCP/IP是将数据打包成信息，从多个数据源仲裁传送，并保证在另一端完整地重建信息的一种方式。它没有说明这个包里数据的内容是什么，意义是什么。这些数据可以是一幅画、一个网页、文本、超文本链接信息，可以是表示将你面前指示灯打开的一个bit的数据，也可以是工业控制现场运行参数。但是，这些数据是如何搭上和离开TCP/IP的，没有规则和标准。有好多种办法可以做到，比如，将Profibus、Modbus、ControlNet、DeviceNet协议转换到TCP/IP上。把好多种不同的协议放到同一网络上，并让它们与同一个主机在同一时间对话，这是可能的，就象不同牌子的打印机在同一网上使用。但问题来了，每一种协议都要有一个Driver。因此，目前的情况是，好多供应商设计了不同的协议，他们都叫"工业Ethernet网"，然而并未解决通用标准的问题。 四、Ethernet们在行动 为解决上述问题，下列公司于1999年发起成立了"工业以太网协会"（Intustrial Ethernet Association,IEA）：Synergetic Micro Systems, Hirschmann, Grayhill, HMS Fieldbus System, Hilscher GmbH and Contemporary Controls。目前已发展成十几个成员。施耐德公司也支持这一项目。 IEA的目标是解决如下问题： 1、数字或模拟I/O打包到TCP/IP的方式。 2、与复杂设备接口的标准，这些设备包括：驱动设备、运行控制器、操作员界面、PLC、条形码阅读器等。 3、确定工业级的接头。 4、采用"确定性"机制。 5、机器Ethernet和企业INTRANNET的接口。 IEA希望通过上述工作，使工业以太网成为真正的工业现场总线，从而在与其它势力强大的现场总线标准的竞争中取胜。 五、预测 竞争的最终结果是难以预见的，但在今后的3-5年内，可能会是以下情况： 1、Ethernet归根到底是"元素"级（字节或字）上的网络，它永远也不会代替"位"级的网络。 2、随着技术的发展和市场的竞争，在Ethernet价格低廉的同时，其它总线的价格也会下降。 3、"Web Enabled"控制产品将激增，基于Web的软件将兴起，Ethernet的这一优势将不再明显。 4、在残酷的市场竞争中，"边缘"总线将逐步消失，几种主要的总线标准将长期共存，出现"战国七雄"之势，而Ethernet是其中之一。 5、各种总线的价格都将下降，将来任何自动化工程都能用某种合适的总线来方便地连接。