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          單對以太網(SPE)如何提高工業網絡通信中的安全性和效率

              作者:宏拓新軟件
              發布日期:2023-11-06         
          閱讀:8     
           
           

          工業應用中數據傳輸的能力顯著增加,SPE正在重新定義跨不同行業安全和可靠網絡通信。

          以太網

          在工業連接的改變中,創新的單對以太網(SPE)正在成為焦點。由于其能夠在工業應用中顯著地改變數據傳輸,SPE正在重新定義不同行業安全和可靠網絡通信。雖然標準以太網長期以來一直是工廠自動化的基石,但SPE正成為改善當代自動化網絡和塑造未來行業的核心元素。

          以太網連接的新時代

          單對以太網簡化了在單對導線上的數據傳輸,與現有以太網框架無縫集成,同時增強了設備連接性,并實現了更小封裝密度。它形成了一個基于ip的網絡,消除了對特定網關的需要,并簡化了整個自動化金字塔的連接。

          SPE促進了從多功能傳感器到云的端到端數據傳輸,在40到1000米的距離上提供從10 Mb/s到1 Gb/s的通用傳輸速率。此外,它還支持通過數據線供電(PoDL),并符合IEC 63171-2(IP20)和IEC 63171-5(IP67)中定義的連接器標準。

          IEC 63171-2(IP20)和IEC 63171-5(IP67)中定義的連接器標準

          SPE為PROFINET和OPC UA等協議打開了大門,使其成為各種應用的通用選擇。然而,SPE真正與眾不同的地方在于,它能夠滿足不同行業的不同需求,提供一系列數據速率和線路長度不同的子標準,以及各種電源選項。這種靈活性確保了每個特定應用選擇最佳的解決方案。

          在汽車行業,SPE已經證明了自己,F在,工業界正積極努力在工廠自動化行業復制這一成功。因為工業領域正面臨著技術工人的短缺,再加上傳感器和驅動器的顯著增加。想要使用更少人員管理各種總線協議,SPE就是一個易于構建、安裝和維護的網絡解決方案。

          利用SPE增強網絡安全和屏蔽干擾

          隨著網絡安全問題的突出,單對以太網成為內置安全機制的可靠解決方案。目前,許多現有通信協議完全缺乏網絡能力和安全特性。如果通過SPE的集成,我們利用了OSI(開放系統互連)模型上層的安全機制,類似于標準以太網中使用的機制,用戶就可以利用通信架構來綜合網絡安全特性。

          由于操作技術(OT)層面缺乏網絡安全措施,現有自動化平臺的網絡攻擊完全不受控制。SPE現在引入了基本的網絡安全功能來增強OT安全,通過信息技術和操作技術的融合,以確保未來工廠的安全和阻止黑客攻擊的關鍵部分的組成,包括那些針對自動化金字塔較低層次的攻擊。

          工業應用中最受關注領域的之一是信號干擾和電磁干擾(EMI)。SPE通過建立標準以太網的可靠基礎來解決這些挑戰。如果有適當的接地、粘合和屏蔽措施,在變頻器、電機起動器和其它工業部件中,以太網有良好的有效工作記錄。

          信號干擾和電磁干擾(EMI)

          SPE連接器的要求與M8和M12連接器要求相同,即使在苛刻條件下也能保證可靠性。憑借完善的抗沖擊和振動標準,SPE連接器為工業環境提供了可靠的解決方案,并保持一致的拔拉力、垂直和側向力公差。

          SPE系統聯盟

          單對以太網系統聯盟站在這一轉型的最前沿,其共同使命是在工業物聯網和其它應用領域推廣SPE技術。SPE的多樣化能力已經吸引了許多公司和行業領袖的興趣,他們現在正在積極考慮將其納入他們的戰略路線圖。

          SPE系統聯盟已經有62個成員,是SPE日益重要的證明,現在全球承認SPE具有潛力。根據2016年HMS的研究,基于以太網的通信架構僅占雙線系統的30%。在不到十年的時間里,這一格局發生了巨大變化,最近數據顯示,基于以太網的通信現在主導著這個行業,約占雙線系統之間所有通信的60-66 %,這一趨勢繼續保持增長勢頭。

          聯盟預測,即使在采用率適度的情況下,SPE也將獲得相當大的市場份額,到2030年可能達到10%,即約5000萬節點,與IEEE的預測一致。如果需要快速采用,這個數字可能會飆升至高達1.8億個節點,這進一步支持了過程自動化和構建自動化等領域利用率的提高。

          單對以太網的未來

          展望未來,SPE的潛力遠遠超出了自動化的范圍。SPE在建筑基礎設施、工廠自動化、風力發電場、太陽能安裝、智慧城市,甚至在現代智能建筑中電梯和自動扶梯的集成方面具有相當大的影響。在工業領域,SPE可以應用于探測器、電機控制器、濕度傳感器、振動傳感器、編碼器和許多額外的傳感器等。它可以通過人工智能促進預測性維護,徹底改變工藝工廠的日常操作。

          單對以太網

          單對以太網的采用不僅是一種技術轉變,也是對該行業結構變化的一種回應。隨著勞動力的減少,對更簡單、更直觀的網絡解決方案需求正在上升。年輕一代工程師已經習慣了即插即用的設置和基于ip的網絡,而SPE與這種未來期望完全一致。

          SPE是引領工業連接新時代的催化劑,它正在打造一條以提高網絡安全水平和提高工業網絡通信效率為特征的未來道路。SPE的變革力量超越了行業邊界,有望重塑我們在數字時代的聯系和溝通方式。雖然SPE只是拼圖的一部分,但它是塑造我們未來形象不可或缺的組成部分。

           

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