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從 1973 年到 2023 年，以太網(wǎng)技術(shù)已走過 50 個年頭，依然不斷革新，為未來萬物互聯(lián)奠定堅實基礎(chǔ)。為滿足靈活多變的工業(yè)應(yīng)用需求，以太網(wǎng)技術(shù)需不斷優(yōu)化，包括提高數(shù)據(jù)傳輸速度、提供實時可靠通信、支持更多元的連接方式等。因此，探索全新可能性、突破現(xiàn)有技術(shù)邊界，對推動以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展至關(guān)重要。

本白皮書將探討如何綜合利用時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)和單對以太網(wǎng)(SPE)解決方案，推動各行業(yè)標準以太網(wǎng)發(fā)展至全新高度。首先，本文將討論 TSN 作為標準以太網(wǎng)擴展技術(shù)，如何提供實時確定性通信，滿足持續(xù)變化的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)要求。其次，還將探究 SPE 作為標準以太網(wǎng)傳輸技術(shù)，如何僅通過單對銅線實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和以太網(wǎng)供電，讓多樣化應(yīng)用成為可能。

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標準以太網(wǎng)是實現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵

隨著工業(yè) 4.0 時代的到來，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)重點由設(shè)備的簡單連接轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)的高效訪問和使用。構(gòu)建一個統(tǒng)一扁平的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)從而確保 IT 和 OT 系統(tǒng)的無縫通信，是實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)管理和傳輸?shù)年P(guān)鍵。

TSN 和 SPE 已成為兩大重要以太網(wǎng)技術(shù)，助力構(gòu)建統(tǒng)一的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，將以太網(wǎng)功能提升至新高度。以標準以太網(wǎng)為基礎(chǔ)，TSN 提供實時確定性通信，并為各類系統(tǒng)建立統(tǒng)一的工業(yè)骨干網(wǎng)絡(luò)。SPE 只需單對線纜，即可實現(xiàn)長距離數(shù)據(jù)傳輸和以太網(wǎng)供電，將以太網(wǎng)覆蓋范圍擴展至工業(yè)現(xiàn)場，實現(xiàn)設(shè)備全連接，構(gòu)建起真正統(tǒng)一的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。

構(gòu)建統(tǒng)一開放基礎(chǔ)網(wǎng)的基石 — TSN

多個行業(yè)論壇的研究探討結(jié)果表明，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)未來將主要以 TSN 為中心。TSN 保障確定性服務(wù)，時間敏感數(shù)據(jù)得以通過標準以太網(wǎng)傳輸，使用標準以太網(wǎng)的工業(yè)控制應(yīng)用成功實現(xiàn)實時通信。此外，TSN 支持不同通信協(xié)議下的數(shù)據(jù)傳輸，使不同系統(tǒng)協(xié)調(diào)運行、并行不悖，推動形成統(tǒng)一開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

TSN 在各領(lǐng)域的成功應(yīng)用表明，該技術(shù)可用作統(tǒng)一平臺整合不同系統(tǒng)。

打通構(gòu)建統(tǒng)一開放網(wǎng)絡(luò)的“最后一公里” — SPE

SPE 將現(xiàn)場設(shè)備和裝置連接至上層網(wǎng)絡(luò)，整個系統(tǒng)因此形成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實現(xiàn)無縫數(shù)據(jù)傳輸，并借助預(yù)測性維護等基于數(shù)據(jù)的技術(shù)，讓生產(chǎn)過程不斷降本增效。

在工業(yè) 4.0 時代，網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型是工業(yè)數(shù)字化和智能化的關(guān)鍵推力。采用標準以太網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)，既提高了生產(chǎn)效率，又推動了智能制造發(fā)展。本質(zhì)上，TSN 是構(gòu)建統(tǒng)一基礎(chǔ)網(wǎng)的基石，而 SPE 將以太網(wǎng)擴展至工業(yè)現(xiàn)場，讓我們朝著統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)目標又邁進一步。