工业以太网的结构及专业术语现场总线技术的发展历程之铁路通讯
工业以太网与现场总线技术
在工厂自动化和控制系统中，现场总线技术是实现设备间数据交换和通信的关键。它类似于铁路交通网络，其中每个车站都连接着其他车站，形成一个广泛而复杂的地图。同样地，工业以太网是一种用于工业环境中的局域网络，它通过物理层标准（如IEEE 802.3）来确保不同设备之间能够有效地通信。
拓扑结构与接线
在铁路通讯中，每条路段都是一个独立的单元，而在工业以太网中，这些单元被称为“拓扑结构”。由于其灵活性和扩展性，我们通常采用星型或分散星型拓扑。在这些拓扑中，每个节点都连接到中心点，即交换机或集线器。
接线部分非常重要，因为它决定了数据传输的速度和质量。就像火车使用不同的轨道类型一样，工业以太网也有多种电缆类型，如屏蔽双绞线(STP)、非屏蔽双绞线(UTP)、多模光纤波长62.5/125μm、50/125μm，以及单模光纤10μm。这取决于所需的速率以及距离要求。
接头与连接
当我们将两根火车轨子相连时，我们需要确保它们正确对齐，以便列车可以安全地通过。而同样的原则也适用于我们的接头。当我们将两个计算机或设备连接起来时，我们需要使用RJ-45接头，并且要确保正确插入信号对，以保证数据传输没有错误。
工业以太网与普通商用以太网产品
就像高铁不仅仅是普通火车加速版一样，工业以太网也不只是商用市场上的高速乙级网络加强版。虽然它遵循相同的IEEE 802.3标准，但设计上有更多考虑到恶劣环境因素，比如温度、湿度、振动等。此外，它还提供了额外的安全特性，比如EMC兼容性测试，以确保在电磁干扰较大的工厂环境下稳定运行。
速度与距离
正如高铁可以覆盖更远的地方，而普通火车只能走得更快一些，在100Mbps的情况下，由于共享带宽问题，如果没有合适的手段管理流量，就会出现瓶颈。但是，当你使用交换机时，你可以避免这种情况，因为它们能识别发送方并直接将包发往目的地，不需要依赖共享带宽。
集线器与交换机
集线器是一种简单但功能有限的工具，只能转发来自任何端口到所有端口的声音信号。而交换机则是一个智能设备，可以根据MAC地址表来转发数据包，从而减少碰撞发生概率，并提高整体性能。但这也意味着它们比集林器复杂，更昂贵，更难配置和维护。不过，对于大规模部署来说，这些优势显得尤为重要。
半双工与全双工通信模式
半双工通信方式限制了同时进行发送和接受操作，使得一台设备不能同时向另一个设备发送信息。如果想要更高效利用资源，那么全双工方式就是必选项。在全双工模式下，一台电脑既可以同时向另一台电脑发送信息，又可以从另一台电脑接收信息。这使得数据传输更加快速，也更加可靠。