您可能熟悉以太网，这是一种网络协议，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。以太网因其高速数据传输、高效、简单和灵活而广泛采用，是世界上最广泛使用的网络协议。此外，它的实施成本相对较低，使得以太网成为工业环境中一种有吸引力的网络技术。

然而，在工业设置中使用标准以太网存在一个主要问题：TCP/IP协议本身并不提供足够的自动化和处理应用所需的实时性能保证。而且，以太网中的物理硬件可以提供这些功能。工业应用需要一种新的实时通信协议，旨在利用以太网物理层，并提供确定性通信对于机器、传感器、执行器和其他设备之间。

IEEE标准802.3定义了以太网，并指定了网络功能的物理和数据链路层。TCP/IP则是在数据链路层之上的一套用于通过以太网进行通信的协议，其中TCP负责确保数据包无差错地传送，而IP负责根据IP地址路由数据包。

每个层次都构成了一个复杂但严谨的网络协议栈，每个层次都处理不同方面的问题。在工业环境中，以太网基于标准以太網硬件（物理和数据链路层），并结合了互联网协议（包括TCP/IP）以及专有的应用程序级别来实现特定的需求。

与办公室中的文件共享一样，工业环境中的设备也可以通过Industrial Ethernet接入工厂车间中的驱动器、PLC工作站及I/O设备等，从而访问它们内部存储的大量信息。

为了达到这一目的，Industrial Ethernet采用三种不同的架构来确保它能够满足诸如实时性等要求。这三个架构是：标准软件/改进型Ethernet(使用带有TCP/IP 的Ethernet，但内置了一些使其支持更好的流程控制能力)、开放式软件/改进型Ethernet(这将基础上的旧规则扩展为新规则) 和开放式软件/原始型Ethernet(这是最基础的一种方法，它结合了老规则与新的规则).

除了这些架构修改之外，Industrial Ethernet还需要比Standard Ethernet更强大的硬件，比如电缆和连接器，更能承受恶劣条件，还需要仔细屏蔽接地滤波来应对EMI或噪声问题。

总结来说，无论是从速度还是从可靠性的角度看，Industrial Ethernet都是目前市场上最重要的一个解决方案之一，它不仅适合于大规模制造业，也适合于小规模生产线，因为它既经济又高效，而且具有很好的未来发展前景。