IC693MDL645 我們最終（也許影響力）的變化是能夠在過(guò)程控制應(yīng)用中支持從終端節(jié)點(diǎn)到企業(yè)云的無(wú)縫連接，如圖5所示。迄今為止，與終端的連接一直受到現(xiàn)有4 mA至20 mA或可用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的 限制。在許多實(shí)施方案中，這些都是硬連線的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，限制了網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)間發(fā)展和擴(kuò)增的靈活性。這些并非基于以太網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)通信面臨幾個(gè)挑戰(zhàn)。首先，非常有限的帶寬（例如，HART®采用4 mA至20 mA的帶寬為1.2 kbps）限制了信息流的數(shù)量和速度。其次，儀器儀表本身的功率輸入有限，限制了儀器儀表的功能。最后，控制和IT級(jí)別的網(wǎng)關(guān)開(kāi)銷不可持續(xù)。另外，在0區(qū)的本質(zhì)安全環(huán)境內(nèi)運(yùn)行，并嘗試?yán)矛F(xiàn)有線纜網(wǎng)絡(luò)來(lái)支持更快速、更低廉的調(diào)試也是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。
這些都推動(dòng)10BASE-T1L全雙工通信的IEEE 802.3cg-2019?標(biāo)準(zhǔn)不斷發(fā)展。這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)最近已獲得批準(zhǔn)，定義了通過(guò)長(zhǎng)達(dá)1 km的單對(duì)雙絞線供電實(shí)現(xiàn)10 Mbps全雙工通信的相關(guān)規(guī)范�，F(xiàn)在，數(shù)據(jù)將作為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包在傳感器中使用，并通過(guò)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的形式在OT和IT基礎(chǔ)設(shè)施中傳輸。無(wú)需進(jìn)行轉(zhuǎn)換（會(huì)導(dǎo)致延遲，消耗功率和產(chǎn)生成本開(kāi)銷）�，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將發(fā)生變化（如圖5所示），遠(yuǎn)程I/O單元將轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)交換機(jī)。現(xiàn)在通過(guò)10BASE-T1L多端口現(xiàn)場(chǎng)交換機(jī)，可以在控制器與現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表之間進(jìn)行以太網(wǎng)指令傳輸。在現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)獲得的見(jiàn)解信息則可以作為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包（具備更高帶寬）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)交換網(wǎng)絡(luò)傳輸給PLC/DCS，最終傳輸?shù)皆啤?
有幾大獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，可以推動(dòng)從傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線向工業(yè)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)變。首先，可重復(fù)利用現(xiàn)有的布線基礎(chǔ)設(shè)施（長(zhǎng)達(dá)1 km），從而簡(jiǎn)化部署并降低改造成本。其次，通過(guò)電纜傳輸?shù)絻x器儀表本 身的可用功率以前限制在36 mW（采用4 mA至20 mA部署時(shí)的值），目前在0區(qū)（本質(zhì)安全應(yīng)用）中可以達(dá)到60 W（取決于電纜）或500 mW。額外的可用功率現(xiàn)在可支持具備終端智能和更 多功能的儀器儀表。配合目前可用的10 Mbit上行鏈路速度，預(yù)期可以提供更多的洞察信息，從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的效率。
目前有哪些可用技術(shù)？
需要將強(qiáng)大的低延遲、低功耗物理層新技術(shù)與可擴(kuò)展交換機(jī)架構(gòu)相結(jié)合，以支持自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。ADI一直處在工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)展的前沿，我們利用豐富的自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)和先進(jìn)技術(shù)不斷開(kāi)發(fā)廣泛的解決方案產(chǎn)品組合，旨在確保在工業(yè)應(yīng)用中可靠交付時(shí)間關(guān)鍵型數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接和高效運(yùn)行。ADI的Chronous?可擴(kuò)展以太網(wǎng)解決方案產(chǎn)品組合包括物理層設(shè)備(PHY)、嵌入式交換機(jī)，以及采用多協(xié)議軟件的完整平臺(tái)解決方案。這些都經(jīng)過(guò)充分測(cè)試和驗(yàn)證，可加快產(chǎn)品上市速度。
主要解決方案包括：
ADIN1200, 行業(yè)領(lǐng)先的10 Mbps/100 Mbps工業(yè)以太網(wǎng)物理層設(shè)備，具備增強(qiáng)型功能集，可靠性通過(guò)驗(yàn)證。
ADIN1300, 行業(yè)領(lǐng)先的低延遲、低功耗千兆物理層設(shè)備，可 靠性通過(guò)驗(yàn)證，適合嚴(yán)苛的應(yīng)用環(huán)境。
fido5200/fido5100,，實(shí)時(shí)嵌入式雙端口多協(xié)議交換芯片，支持多種可用的TSN功能。新TSN功能可以通過(guò)可用的固件更新來(lái)實(shí)現(xiàn)。還支持多協(xié)議軟件更新，可通過(guò)ADI Chronous開(kāi)發(fā)人員門(mén)戶獲取。
可靠性通過(guò)驗(yàn)證、可擴(kuò)展且完整的以太網(wǎng)解決方案可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)并縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，ADI Chronous就是針對(duì)客戶需求專門(mén)設(shè)計(jì)的這樣一款解決方案。它是日臻完善的可擴(kuò)展以太網(wǎng)方案。
為了支持這種過(guò)渡，為傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)連接，ADI開(kāi)發(fā)了一種稱為軟件可配置I/O的新技術(shù)(AD74413R)。這將有助于開(kāi)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)可配置遠(yuǎn)程I/O單元，以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)儀器儀表與高層級(jí)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的融合。
安全性如何？
以太網(wǎng)存在安全漏洞，而安全性是影響工業(yè)4.0技術(shù)普及的關(guān)鍵問(wèn)題之一。如果在OT和IT之間以及從終端到云的整個(gè)企業(yè)范圍內(nèi)創(chuàng)建開(kāi)放的信息流，安全漏洞可能造成毀滅性影響。
在規(guī)劃工業(yè)4.0戰(zhàn)略時(shí)，安全性應(yīng)該是一個(gè)基本風(fēng)險(xiǎn)管理考慮因素。但是，在當(dāng)今日益復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建安全性并不容易；需要采用多層方法確保系統(tǒng)本身是安全的——無(wú)論是終端設(shè)備、 控制器還是網(wǎng)關(guān)和堆棧。ADI Chronous產(chǎn)品系列能夠在系統(tǒng)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都提供安全性，同時(shí)較大限度地減少功耗、性能和延遲方面的權(quán)衡。
IC693MDL645 1756-A4
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