汽车can总线协议与工业以太网又有何不同

本站原创 2025-01-31 科研动态 0

您可能熟悉以太网-一种允许计算机（通常在办公室、学校或商业环境中）共享文件、浏览互联网以及访问连接到网络的打印机和其他硬件的网络协议。以太网是为高速数据传输而开发的，高效、简单且灵活。而且，它可以说是世界上最广泛采用的网络协议。这些因素以及低廉的实施成本使以太网成为适用于工业环境的有吸引力的网络技术。

然而，在工业设置中使用标准以太网的一个基本问题是，用于路由和传送数据的TCP/IP协议本身并不提供许多自动化和处理应用中所需的实时、确定性能。但以太网中使用的物理硬件可以。工业应用需要一种新的实时协议，旨在利用以太网物理层，这些物理层还可以提供机器、传感器执行器及其他设备之间确保通信。在此前提下，开发了工业以太网。

工业以太网基于标准IEEE 802.3定义，并指定了网络功能中的物理和数据链路层。TCP/IP是在于标准IEEE 802.3之上的套用一组协议，以便通过其进行通信。TCP是传输控制协议，可确保无差错地发送数据包，而IP是Internet 协议，它根据IP地址路由数据包。

网络栈由多个层构成，每个层处理不同方面的问题。在某些情况下，将会采用不同的传输应对策略。此外，由于安全性要求较高，因此可能会涉及加密等措施来保护信息不被未经授权的人访问。

与标准以太网允许文件共享并访问办公室联网设备一样，工业以太网也支持工厂车间中的驱动器PLC工作站及I/O设备内存储与交换信息。这意味着它们能像普通电脑一样分享资源，但对于实时操作系统来说更具有优势，因为它能保证每一步都按计划完成，不出现延迟或失误。

为了达到这一目标，有三种方法可供选择：第一种，即“开放式软件/改进型”方案，该方案结合了原始设计但添加了一些新特性，比如提高速度或者增强功能；第二种，即“开放式软件/标准”方案，是基础版本的一次升级，可以实现更好的性能；最后一种则是一种全新的解决方案，从头开始重新设计，使得整体结构更加完善、高效，并能够满足所有需求。

此外，还有一点需要注意的是，对于那些特别恶劣条件下的环境，如温度极限很高或者湿度很大，那么就需要专门配备一些特殊材料，比如防水防尘电缆，以及一些额外措施来减少噪声干扰，这样才能保持最佳状态运行下去。