物品现场总线技术十种对比分析
工业物联网的兴起和对高性能、工厂设备与IT系统集成的需求促进了工业以太网技术的发展。根据HMS发布的2017年工业网络市场份额报告显示，工业以太网增长速度比往年更快，增长率达到了22%。现在，它占据全球市场的46%，而去年为38%。在通信领域，EtherNet/IP和PROFINET是最受欢迎的标准，其主要市场分别位于北美和中欧。
在实时性要求较高的情况下，如EPA、EtherCAT、EthernetPowerlink、PROFINET、Ethernet/IP、SERCOSIII等技术竞争激烈。在这些技术中，每一种都有其独特之处，我们将简要比较它们。
首先，有 EtherNet/IP，这个标准由ControlNetInternational和ODVA(OpenDevicenetVendorsAssociation）共同于2000年3月开发。它实现实时性的方法是在TCP/IP层之上增加CIP协议(CommonIndustrialProtocol)来进行数据交换。这使得非实时数据使用TCP，而实时数据则使用UDP，以提高效率。此外，为了获得更好的时钟同步性能，ODVA引入了IEEE15888，并制定了CIPsync标准。
接着，有EPA，是一个用于工业测量和控制系统的实时以太网标准，由浙江大学、中科院自动化所等单位联合制定。在ISO/IEC8802.3协议基础上增加了EPA-CSME（communicationschedulingmanagemententity），用于调度管理并避免冲突。此外，为了避免冲突，将控制网络分成了多个微网段，每个微网段内通信互不干扰。
然后是EthernetPowerlink，也称为EPL，是由奥地利BR公司于2001年开发出来的一种解决方案。它通过引入SCNM(slotcommunicationnetworkmanagement)机制来消除CSMA/CD带来的不确定性，从而保证了传输过程中的可靠性。
接下来，我们有PROFINET，是由PI组织提出的工业以太网标准，可以无缝集成 PROFIBUS 技术 和 INTERBUS 技术。在这三个版本中，PROFINET 提出了对 IEEE802.1D 和 IEEE1588 的扩展，同时采用不同的通道技术适应不同级别的实时性要求。
最后，还有SERCOSIII，它是一个串行实时通信系统，在1989年诞生，并成为国际标准IEC61491-26}之一。经过三代发展，现在已经成熟为SERCOSIII，该技术提供了一套成熟且广泛采用的通信机制，对于需要快速响应时间以及精确同步传输的情景尤其适用。
每种现场总线技术都有其优势和应用场景，无论是在物品处理还是其他行业领域，都能够满足不同的需求与挑战。