隨著以太網(wǎng)作為工業(yè)網(wǎng)絡不斷地更新升級，各個公司也在加速工業(yè)自動化系統(tǒng)和企業(yè)應用之間的深化整合。通過分析在IT網(wǎng)絡通訊過程中收集到的裝配故障數(shù)據(jù)，會呈現(xiàn)出怎樣的效率提升?或者在與材料供應商的貨品計價相關聯(lián)的材料的廢數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)什么珍貴的商業(yè)情報?網(wǎng)絡靈活性開啟的業(yè)務新模式，讓已經(jīng)企業(yè)的管理層越來越難以忽視。

IIoT需要工業(yè)以太網(wǎng)

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)在傳感器技術、無線連接、能量采集、大數(shù)據(jù)以及云計算方面的創(chuàng)新，是在設備、系統(tǒng)和人之間進行無縫信息交換的一部分，它為制造企業(yè)在整個價值鏈上提高業(yè)績、靈活性和響應能力鋪平了道路。IIoT的發(fā)展需要工業(yè)以太網(wǎng)，通過以太網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)分析可以為企業(yè)提供更有價值的信息。

考慮到更加高速的工藝對以太網(wǎng)的要求，以及更多的數(shù)據(jù)采集，工廠需要一個冗余網(wǎng)絡，這樣就可以很容易地在控制層解決網(wǎng)絡問題。全網(wǎng)的可見性也會給邊緣設備提供可依賴的網(wǎng)絡。

一個具有三層路由器和二層管理型交換機的主機就可以滿足核心網(wǎng)絡的需求。二層非管理型交換機要求擴展包含在IP地址層的端口狀態(tài)透明度，以及提高端口的服務質量，使之適應需要大量自動化網(wǎng)絡的企業(yè)運行環(huán)境。不過缺點是這樣的交換機價格昂貴并且實施的時候需要一個相對長的啟動時間。

低成本管理型交換機

市場研究機構IHS的John Morse預測，“低成本的、較低功能性的二層交換機的采用，會更經(jīng)濟地滿足用戶的需求，就像更多的網(wǎng)路被擴展，以滿足IIoT時代對于連接程度的需求。”在IHS2014年的一份關于工業(yè)以太網(wǎng)基礎設施組件市場的報告中就指出，“從長遠來看，隨著企業(yè)對于成本的考量，非管理型交換機的需求將會逐步放緩，就像網(wǎng)絡集線器一樣。”

為了讓自動化和IT軟件獲取更多端口狀態(tài)的可見性，作為邊緣交換機的二層非管理型交換機必須支持Modbus/TCP以及簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議(SNMP)通訊。這會允許監(jiān)測控制和數(shù)據(jù)采集(SCADA)、人機界面(HMI)軟件、以及IT網(wǎng)絡管理系統(tǒng)(NMS)軟件實時地監(jiān)控交換機設備的狀態(tài)。

以太網(wǎng)的可靠性

隨著更多的可編程邏輯控制器(PLC)、輸入/輸出(I/O)設備、終端計算機以及HMI等與以太網(wǎng)相連接，對以太網(wǎng)的魯棒性要求會越來越高。對于那些沒有進行升級、無法獲得網(wǎng)絡邊緣透明度的自動化團隊來說，可能會帶來指數(shù)級的能源消耗。隨著邊緣設備的增加以及數(shù)據(jù)采集功能的提高，需要人工檢查交換機的機會會減少，通過自動化的連接系統(tǒng)，會將損失的數(shù)據(jù)和設備情況及時上傳。

更大的網(wǎng)絡透明度加快了自動化和IT團隊的故障診斷。支持Modbus/TCP以及SNMP協(xié)議的邊緣交換機技術也讓故障診斷更容易。在這個融合的網(wǎng)絡模式里，團隊可以快速地獲得網(wǎng)絡問題的解決方案。

例如，來自于工廠車間中溫度傳感器的數(shù)據(jù)可能對于工程師進行工藝分析，以及IT部門進行云存儲和商業(yè)過程分析來說都很重要;一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失變得明顯，兩個團隊都可以及時發(fā)送或接收報警。

一個網(wǎng)絡診斷模型支持在SCADA/HMI以及中央IT使用的NMS上查看實時的端口狀態(tài)。

啟用診斷功能

更強大的是增加了診斷功能，來自系統(tǒng)控制和IT部門的兩個團隊都可以進行診斷。例如，他們診斷出以太網(wǎng)線與托管溫度傳感器的邊緣交換機I/O輸入的第五個端口之間的連接中斷，并通知相關部門進行必要的修復。對于一個具有板載代理Modbus/TCP和SNMP協(xié)議的邊緣交換機來說這完全可以勝任。更加智能的邊緣交換機甚至在每個端口上提供詳細的統(tǒng)計信息，包括速度、連接計數(shù)器、多路廣播信息包計數(shù)、單路廣播信息包計數(shù)以及誤差計數(shù)等。使用同時支持SNMP的邊緣交換機，可以讓IT團隊的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)或軟件執(zhí)行前后連續(xù)的狀態(tài)監(jiān)控。

為了跟上設備數(shù)量的增長和數(shù)據(jù)需求的多樣性，將會發(fā)生更多類似這樣的以太網(wǎng)應用，可以從設備層到控制層以及中央辦公室上輕松地查看以太網(wǎng)。