工業以太網，撥云見霞光

工業以太網作為一種高效的局域網絡，從誕生之初，就擔負著傳感器數據傳輸、生產設備控制等功能，是現代工業自動化生產體系中的重要組成部分和工廠信息化的基礎。在工業互聯網、“工業4.0”概念的驅使下，工業以太網成為工業智能化的關鍵。?

自動化產品增長的領跑者

在工業互聯網、“工業4.0”概念的驅使下，工業通信市場得到很大提升。HS最新數據，2014年全球工業以太網設備銷售達到14.8億美元，相比2013年增長了7.1%。工業以太網的增長主要在2013年~2014年，其增長速度超過了其他自動化產品。IHS預測2015年至2018年工業以太網將保持約8.6%的復合增長速度。

據統計，在全球工業通信市場中現場總線仍然占主導地位，市場份額中現場總線占66%，工業以太網占34%。在現場總線ProFibus全球大約18%的銷售額中，Profinet和EtherNet/IP各占一半。隨著系統復雜程度的增加，大部分現場總線難以滿足平臺通用性和系統性能的要求，工業以太網正在成為控制系統網絡發展的主要方向，具有很大的發展潛力。

目前，有線網絡技術似乎已經不能完全滿足人們的需求，無線技術將成為工業領域的一個重點方向。目前在工業生產中，無線通信主要的通信標準有WirelessHART、ISA100.11a和WIA-PA，而在民用網絡方面也有了很多突破，例如WiFi。近年來，手持設備的發展日新月異，智能手機的出現如同每個使用者都攜帶了一臺電腦。通過無線網絡和智能手機連接，可以直接監控工廠的設備，無線技術的發展同時帶動了視覺識別和遠程監測等技術的進步，這都是未來智能工廠的重要組成技術。

市場發展呈現七大趨勢

需求催生市場，未來工業以太網技術的應用和發展呈現出如下的7個趨勢：

安全性：22%的讀者認為，在選購工業以太網產品和解決方案時，最關心的就是安全性（22%），其次是穩定性（21%）、速度（14%）和兼容性（12%）。另外還有7%的中國用戶更看重選用的工業以太網協議是否為國家標準。在日前舉行的美國2015黑帽大會上，來自OActive的研究人員發現大多數工業系統協議缺乏認證或加密完整性，并在一些廠商的工業以太網交換機默認配置中發現了安全漏洞問題。隨著更多工廠關鍵設備的聯網，安全問題成為人們對于以太網應用的最大擔心。在評價其“控制系統”網絡遭受到的安全威脅水平時，高達26%的人認為其系統容易受到攻擊。

數據連接：根據受訪者的反饋，使用以太網技術的最主要優勢就是數據連接的便捷性。其他的優勢還包括使用簡單（39%）、節約成本（27%）、更好的資產管理（23%）以及提升生產率（22%）。數據的分析和優化是實現智能制造的基礎，以太網協議的開放性和兼容性有助于企業打通上下層的信息孤島。

采納率：有52%的受訪者所在的公司正在使用工業以太網技術，另有41%的用戶正在計劃未來采用。在物聯網、工業4.0和工業互聯網等概念的帶動下，未來將有越來越多的設備接入到工廠的整個網絡中，成為可以提供大數據的智能設備終端。市場研究公司Gartner公布預測數據顯示，到2020年，全球聯網設備將達到250億部，超過全球人口數量2倍。有44%的受訪者預測在2015年生產率的提升會直接與以太網技術相關，49%的人希望繼續增加在以太網產品和服務上面的投資。

集成：有40%運行、服務或者集成以太網技術的受訪者工作在運營或者工程部門，商業IT部門的受訪者緊隨其后，占到23%，而制造IT部門的受訪者有16%。有50%的受訪者表示，只有控制、自動化和儀表技術在他們的企業中實現了與以太網技術的集成，相比之下只有29%的企業實現了高度集成，還有7%的企業根本沒有集成。只有38%的受訪者認為自己是以太網技術的專家，另外53%的人指出他們只是對技術“有些熟悉”。

保密性：有45%的受訪者表示保密性是采用或者更多地使用以太網技術面臨的主要挑戰。在實施以太網保密技術的時候，61%的受訪者基于IT規則，15%的人采用所在部門的規則，還有8%的人任由系統管理員自行決定。

成本：在比較受訪者購買的產品、軟件和服務的成本構成的時候，有45%的人表示在產品和軟件上的花費要超過服務，而在2014年這個數字是59%。有26%的受訪者表示在兩個門類上的話費是均等的。23%的人所在公司采購的工業以太網設備占總通訊設備的比重超過50%。

協議：受訪者企業內部使用最多工業以太網協議是EtherNet/IP（32%），其他主要的協議分別為：ModbusTCP（23%）、PROFINET（20%）、EtherCAT（11%）、EthernetPowerLink（4%）、HARTIP（3%）、CC-LINKIE（2%）、MECHATROLINK-Ⅲ（2%）和EPA（1%）。