工业以太网产业现状及未来发展趋势分析

近年来，随着工业自动化、智能化需求的提出，工业以太网迎来了发展，从商业应用到工业自动化，以太网经历了技术的发展和突破，未来只要解决行业发展中的一些缺陷，就能为工业控制领域带来更多活力。

　　所谓工业以太网，既在技术上与商用以太网相兼容，在产品设计上，通过对材质、强度、标准协议等的考虑，以满足工业现场适用性、实时性、稳定性、安全性、可操作性等方面的需求的工业通信网络。

　　当前，随着工业自动化、智能化发展趋势的日渐显露，以PLC、工业软件、工业机器人等为代表的工业设备产业市场获得了迅速壮大，为了将这些设备构成一个完整的自动化、智能化解决方案，急需一个网络来对各组成部分进行串联。因此，在工厂设备、系统集成，以及工业物联网的需求驱动下，工业以太网迎来了发展和增长。

　　工业以太网发展现状

　　近年来，“中国制造2025”战略的提出和深入，带动了一批智能工厂在各地的出现，在这些工厂中，自动化的生产是一方面，数据化的安全又是另一方面，两方面的需求正好给了工业以太网发挥数据传输、设备控制、安全监控等功能的机会，让工业以太网成为助力智能工厂高速、安全、节能运行的重要部分。

　　在这样的情况下，相关数据显示，工业以太网的市场发展速度一年胜过一年。截至2017年，全球工业以太网增长速度迎来新高，增长率高达22%，市场占有率也从前一年的38%提升到46%，市场发展呈现出一片飞速繁荣景象。

　　而在技术方面，快速以太网和交换式以太网技术的发展，给工业以太网的非确定性问题带了转机，让其通信确定性和实时性获得有效提升，相关网络技术的发展也对工业以太网的稳定性和可靠性带来保障。同时各种协议的出现，也满足了工业以太网的互操作条件，解决了工业过程控制领域现场设备之间的实时通信问题。

　　当前发展中主要问题

　　虽然在相关政策和智能工厂的助力下，工业以太网市场发展极为迅猛，相关技术也取得了不错的突破，但其自身发展依然面临困境。

　　一方面，工业以太网毕竟是从商业领域延伸过来的，实际应用中必然存在一定的适用性问题，比如工业领域对于网络的抗干扰能力要求就比商业领域更高，商业领域能有效应用的网络在工业领域很可以造成波动或信息丢失。此外，工业以太网的稳定性、时效性、可操作性等方面都有待进一步的改进。

　　另一方面，标准化多协议一直是困扰工业以太网的主要难题。作为新兴行业的工业以太网，目前并没有制定明确统一的标准，这就导致了发展过程中形成了多种不同的以太网技术，久而久之就构成了不同的阵营。发展至今，已有Ethernet/IP、PROFINET、EtherCAT、Modbus-TCP、Ethernet POWERLINK等多种标准和协议，且每种产品协议的更迭速度也很快，多标准并存的局面在短期内难以打破。

　　工业以太网自身技术尚不去说，单就多协议问题如果不能解决，长此以往不同标准之间的工业以太网将一直无法实现互联互通，这必定会直接影响到整个行业的前进，尤其是在信息化大时代下，信息无法实现融合交流将成为工业以太网的重大缺陷。

　　未来发展趋势与前景

　　如今，凭借着应用广泛、价格低廉、通信速度快、软硬件产品丰富、支持技术较为成熟等优点，以太网已经在工业自动化系统中的资源管理层和执行制造层取得了广泛应用，且不断呈现出向工业控制现场延伸的趋势。

　　在此趋势的实现过程中，一段时间内工业以太网将与现场总线相结合，通过两者的结合应用为工业控制现场提供安全、稳定、的网络，待到技术和市场更加成熟后，终将对现场总线进行完全取代。

　　总的来说，工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋，国际电工委员会等组织已经起草了相关以太网标准，意在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用，而我国各大院校科研机构也已经取得了相应的技术突破，为以太网在工业现场设备间的通信应用扫除了主要障碍。

　　未来，随着以太网技术的发展成熟，工业以太网的实时性、安全性、不确定性也将得到更多改善，高性能低成本的工业以太网将会渗透到越来越多工业控制领域之中，持续为工业通信行业注入力量。同时，随着工业以太网从管理层、制造层向控制现场不断发展，其也将如人们赋予它的称号“一网到底”一样，对工业管理、生产、监控实现真正的全面掌控。
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