以太网通信将进入工业网络的边缘？

2017-02-27 14:50

以太网越来越多用于工厂底层网络，扩展到设备级的以太网正在增长。

虽然目前的以太网技术能连接以太网连接到设备和传感器层，但从功率、空间和成本上考虑，很大范围内还是不实际的。这听起来像是设备通信工程师要解决的挑战，但这正是亚德诺半导体技术有限公司（ADI）工程师研究的问题。

在ODVA 2017会议上，来自ADI公司的Tom Weingartner表示，他们再在研究一个项目，把太网带入普通工业通信中网络中，像CAN。要做到这一点，必需在物联层做出变化，有效降低以太网的成本和功耗问题。

在这个项目中要切实有效地将以太网扩展到传感器层，Weingartner指出，要考虑工业自动化设备的特殊布局问题，例如众多的高速引脚和隔离的需要。为了解决这个问题，ADI正在进行实验，以减少以太网的复杂性，并专注于先进的MAC（媒体访问控制的硬件地址，识别网络上的每个节点）的发展。

通过这种方法，我们有针对小规模的，单片机解决方案（扩展以太网工业到边缘设备）通过降低处理器速度、内存和RAM的大小，从处理器互连的复杂性降低到网络接口，并减少引脚数和网络接口的复杂性，”Weingartner说。从本质上说，“我们将Mac变成PHY（其中连接Mac电缆OSI模型的物理层），而这正是以太网的全部。这样做不仅开辟了新的可能性，也适用于棕地应用程式。”

ADI如何利用先进的Mac将以太网边带向边缘设备？Weingartner说，“任何框架传送到处理器之前，我们都会执行智能／动态框架过滤，而不是一般的流量过滤。”有了这个能力，先进的MAC可以管理协议之间的优先级。它还降低了全局缓冲区空间的要求，并保留了基于优先级、应用程序和处理器负载条件的帧。通过这样做，它基本上减少了由处理器传送和处理的数据量。

Weingartner说，先进的MAC方法从打开门到以太网双绞线和添加动力和内在安全边缘级以太网通信能力的使用，降低以太网的足迹。他补充说，它也允许对时间敏感的网络（TSN）被带到边缘。

·对复杂性影响最大的设备软件。在这方面是一个关键因素，因为“软件占用的内存大小和协议的影响影响处理器的选择，”Weingartner说。

·设备的硬件架构，软件可以帮助管理复杂性。“先进的电脑可以通过提供更多的2层处理，减少对软件的负荷，”他说。

·将MAC层到物理层创造了机会，即使最简单的处理器连接到以太网网络。

“这个设想听起来令人兴奋，在这一点上只是概念，即提出了一种方法。“这不是板上钉钉的事，”Weingartner说。“我们的目标是减少以太网的功率，面积和成本，使以太网的设备甚至可能没有一个MAC。”

通过这一概念来组织ODVA，ADI是寻求进一步的输入概念帮助提供一个基于芯片的产品，可以解决行业的需求，对工业以太网通信相关的边缘设备使。