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[周报全文]【网络世界大会】无处不在的以太网

2013年09月17日 16:36:36 | 作者:网界网记者 蒙克 | 来源:网界网 | 查看本文手机版

摘要:以太网,作为一种创新的草根技术,正以它平等、开放、竞争的精神和基因,给高技术产业带来前所未有的机会和正能量。以太网历经几十年的发展,如今在工业、军事、太空以及汽车制造等产业获得广泛应用,并且不断发展、进步,给人...

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以太网
网络世界大会专刊

以太网,作为一种创新的草根技术,正以它平等、开放、竞争的精神和基因,给高技术产业带来前所未有的机会和正能量。以太网历经几十年的发展,如今在工业、军事、太空以及汽车制造等产业获得广泛应用,并且不断发展、进步,给人们的生活带来了创新与活力。

工业以太网

工业以太网是应用于工业控制领域的以太网技术,在技术上与商用以太网(即IEEE 802.3标准)兼容。但在产品设计时,其材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可操作性、可靠性、抗干扰性、安全性等,必须能满足工业现场需要。

同时,应用于工业环境的网络必须具备远程、智能、实时控制和对恶劣工业环境的适应等一系列的性能。通常情况下,人们习惯将工厂中的应用划分为信息层、控制层和现场层,而工业以太网正是基于网络技术,实现企业从现场控制层到管理层“一网到底”的无缝信息集成。

今后Ethernet和TCP/IP技术将成为器件总线和现场总线的基础协议,以太网技术正在加速进入每一个工业应用环境。而关于工业以太网的应用,就有过一个成功的案例。

2010年,在智利圣泽西铜矿营救33名被困矿工的大行动开始之前,救援人员利用一台加固的以太网交换机对井下情况进行了评估。这台小型(3*5英寸)工业以太网非管理型交换机和一部捆绑在其上的相机安装在了“凤凰”救援密封舱内。联网相机的任务就是要获取井下图像,准确探测隧道内岩石的结构,以便确定人是否能通过,最终成功营救被困矿工。

未来,工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互联和信息集成中发挥越来越重要的作用。

军事以太网

2013年6月,美国马里兰州的海军航空专家为诺格公司MQ-8火力侦查无人飞行器寻找加固型以太网交换机,并最终在GE公司的智能平台上找到了解决方案。当时,马里兰州海军航空系统司令部已经计划与GE公司签订一份关于购买15个RES-210型加固以太网交换机的合同,该加固以太网交换机将用于火力侦查无人直升机。

MQ-8火力侦察无人飞行器

火力侦查无人直升机可从陆上基地或各种水面舰艇上提供侦查、态势感知和精确瞄准。火力侦查具备模块化任务载荷能力,使其能够完成反潜站、水面战、水雷战等作战任务。

GE公司是唯一一家能够满足火力侦查无人机要求的加固以太网交换机制造商。该公司的RES-210加固以太网交换机是在2009年推出的,专为部署在恶劣环境而设计制造。例如高海拔、震动、冲击、极端温度、湿度及烟雾的军事平台上。RES-210加固以太网交换机是在GE的CP923RC吉比特以太网交换机的基础上研制的,并封装于小型加固机箱内,可运行于GE的OpenWare交换机管理环境,提供集成管理服务,包括配置、监控、开关控制、寻址、路由和所有支持的协议。可通过串行控制台实现网络访问配置和监控功能,所支持的访问方式包括Telnet、SSH和SNMP。

此外,RES-210加固以太网交换机小巧轻便,配有10个端口,速率达吉比特,可用于尺寸和重量受限的环境。该以太网交换机还可支持IPv6和IPv4,符合MIL-STD-704E和MIL-STD-1275B标准,可用于飞机、地面车辆和其他军事平台。

太空以太网

以太网技术涉及的领域已经比人们曾经预想得要广泛得多。2009年4月14日,美国航天局(NASA)与德国的以太网供应商TTTech签署了一项协议,为太空应用建设高容错(Fault-tolerant)性网络。

TTTech开发了一套称为TTEthernet的时间触发型服务,该服务是在IEEE 802.3 以太网标准基础上开发的。TTTech公司表示,该项服务技术支持同步、高可靠性的嵌入式计算和联网。

据供应商介绍,TTEthernet能让人为分割的多媒体数据流、关键控制数据和标准局域网消息在一个网络里流动,而不会发生信息堵塞或相互影响。这样做是为了设计先进的综合系统而避免以太网技术的限制。

TTEthernet系统能以100Mbps和1Gbps速率传送信息包,美国航天局已经将一些技术用在了猎户座载人探索飞行器(Orion Crew Exploration Vehicle)上。此外,美国航天局和TTTech还将合作制定空间网络标准,它将是一个开放的空间以太网标准,适用于美国航天局计划和空间系统部署未来的空间网络。

美国航天局正在为满足基本通信、导航网络需求和各种网络架构寻找各种方式。美国航天局表示,这样的网络服务可以是完整的交钥匙(Turn-key)服务、子系统或组件、针对具体?能的应用(+本站微信networkworldweixin),也可以是满足一部分预期需求所必须的其他能力。

以太网技术如今已经被广泛地使用在美国宇航局的系统上。

车载以太网

截至2013年6月,加盟OPEN(One-PairEther-Net)AllianceSIG,即车载以太网标准制定及普及促进团体的企业和集团已经超过了140家,包括卡特彼勒、标致雪铁龙、丰田、大众和沃尔沃等公司。OPENAllianceSIG是由博通、宝马等企业在2011年11月联合成立的团体,其目的是推进以博通的车载以太网传输技术——BroadR-Reach为基础的物理层应用和确保互联性。一年前,这个团体的成员企业还仅有50家左右,如今已经上升到了140家,数量增加了近两倍。

这一现象充分表明汽车行业开始朝着使用车载以太网的方向转舵。早在2008年,以太网已经在车辆故障自我诊断(OBD)用途方面实现了实用化,而以太网被导入车载用途主要有两个原因——通信速度快和扩展性高。

预计今后会在提高实时性、确保故障时的安全性、降低成本,以及提高数据传输速度的同时,进一步扩大以太网的应用范围。而这一应用范围可能会扩大到将车载AV设备的影像传输、车身、控制、安全,以及信息等各个系统的网关连接起来的主干网络。

在汽车厂商中,宝马对于使用车载以太网非常积极,该公司预定在2013年9月上市的汽车摄像头系统中使用车载以太网。X5在连接周边用于监控的摄像头模块和ECU传输影像的路径,采用了可实现100Mbps传输速度的BroadR-Reach。BroadR-Reach是博通公司开发的数据传输技术,特点是可用一对UTP(非屏蔽双绞线)实现100Mbps的传输速度。目前已开始为扩大用途而制定1Gbps标准。

消费类产品使用的1000Base-T以4对信号线实现了1Gbps的速度,但要想直接把4对信号线用于汽车,这在成本和安装空间方面都比较困难。因此,IEEE802.3的工作组——RTPGEStudyGroup正在讨论能以4对以下的信号线实现1Gbps传输速度的技术标准。

应用车载以太网,除了物理层之外,还必须改善数据链路层以提高实时性、确保故障时的安全。思科和英特尔等公司于2009年成立的“AVnuAlliance”就是进行这方面讨论的团体。为了在家庭和汽车内构建高质量视听环境,该团体正在积极推进“IEEE802.1Audio/VideoBridging(以太网AVB)”的采用。汽车行业正着眼于这一点,讨论车载用途所需要的实时性和故障安全,以及新一代标准的制定。

生活中往往会擦出创新的火花,而我们努力创造出来的科技成果,最终也往往应用于我们生活中的各个领域。就像以太网——源于生活,也改变着生活。在世界科技发展领域,乃至社会的其他领域中,它都扮演着重要的角色。正如MEF(城域以太网)主席陈子湳曾预言的那样——“将来会有一个单一的语言连接全球业务,它不是英语,也不是普通话,它将是以太网。”(更多内容详见: http://www.cnw.com.cn/P/5129

[责任编辑:孙可 sun_ke@cnw.com.cn]