数据驱动：浅解现场总线与工业以太网的差异与应用

在工业4.0时代，通信技术的快速发展为企业实现智能化和自动化提供了强有力的支持。尤其是在工业互联网技术架构中，通过车间现场设备、系统和产品之间的通讯方式来采集并上传大量数据成为关键。目前，在工控领域，车间现场应用最广泛的是工业以太网技术和工业现场总线技术，这两者共同推动了工厂自动化进程。本文将详细介绍两种底层通讯方式：现场总线和工业以太网。

一、现场总线

现场总线概念

现场总线是指连接制造或过程区域内装置与控制室内自动装置之间的数字式、串行多点通信网络，是自动化领域中底层数据通信网络，与ISO/OSI开放系统互联参考模型相兼容。它是根据ISO/OSI七层模型设计，但实际应用中通常简化为少于七层，以实现低延迟、高速度及实时特性。

现场总线特点与应用

随着生产规模扩大，对远程I/O数据传输及产线内部不同设备信息交换需求增加，但当时计算机系统存在封闭性问题，不同厂商设备无法互联互通。此后诞生了多种代表性的现场总林协议，如基金会FF、LONWORKS等，每种都有其特点及其适用的范围。但由于标准未能统一，最终形成了IEC61158标准中的多种配置。

二、工业以太网

工业以太网概念

最初用于办公环境，由于没有考虑到特殊环境因素，所以在引入到工厂使用前需要改造。现在，专门针对工厂环境设计的即为所谓“Industrial Ethernet”。

工业以太网特点与应用

优点包括全开放性、高度可互操作性、大型网络集成能力，以及成本较低且易于升级。而TCP/IP协议使得各个部分能够无缝连接，使得企业信息网络和控制网络可以整合起来，提高效率。此外，以太网已经成为最常见的一种局域网络（LAN）产品组，它们遵循IEEE 802.3标准，并且由10Mbit/s至100Gbit/s不等众多速率可供选择。

随着时间的推移，一些重要而实用的基于以太网+TCP/IP解决方案出现，比如施耐德提出的Modbus-IDA解决方案，而西门子的PROFINET、横河Yokogawa 的VNET/IP等也被广泛采用。在现代工控领域，可靠性的提升以及更高速度对于提升工作效率至关重要，因此这两个方面正在不断地得到重视。

三、新趋势分析

未来，将继续看到更多基于新的物理媒体，如光纤或无线传输媒介，更快更安全、高效性能要求不断提高。这将促使原有的现状发生变化，同时，也可能会导致新的行业标准产生，从而进一步推动整个自动化产业向前发展。