以太網越來越多用于工廠底層網絡,擴展到設備級的以太網正在增長。
雖然目前的以太網技術能連接以太網連接到設備和傳感器層,但從功率、空間和成本上考慮,很大范圍內還是不實際的。這聽起來像是設備通信工程師要解決的挑戰,但這正是亞德諾半導體技術有限公司(ADI)工程師研究的問題。
在ODVA2017會議上,來自ADI公司的TomWeingartner表示,他們再在研究一個項目,把太網帶入普通工業通信中網絡中,像CAN。要做到這一點,必需在物聯層做出變化,有效降低以太網的成本和功耗問題。
在這個項目中要切實有效地將以太網擴展到傳感器層,Weingartner指出,要考慮工業自動化設備的特殊布局問題,例如眾多的高速引腳和隔離的需要。為了解決這個問題,ADI正在進行實驗,以減少以太網的復雜性,并專注于先進的MAC(媒體訪問控制的硬件地址,識別網絡上的每個節點)的發展。
通過這種方法,我們有針對小規模的,單片機解決方案(擴展以太網工業到邊緣設備)通過降低處理器速度、內存和RAM的大小,從處理器互連的復雜性降低到網絡接口,并減少引腳數和網絡接口的復雜性,”Weingartner說。從本質上說,“我們將Mac變成PHY(其中連接Mac電纜OSI模型的物理層),而這正是以太網的全部。這樣做不僅開辟了新的可能性,也適用于棕地應用程式。”
ADI如何利用先進的Mac將以太網邊帶向邊緣設備?Weingartner說,“任何框架傳送到處理器之前,我們都會執行智能/動態框架過濾,而不是一般的流量過濾。”有了這個能力,先進的MAC可以管理協議之間的優先級。它還降低了全局緩沖區空間的要求,并保留了基于優先級、應用程序和處理器負載條件的幀。通過這樣做,它基本上減少了由處理器傳送和處理的數據量。
Weingartner說,先進的MAC方法從打開門到以太網雙絞線和添加動力和內在安全邊緣級以太網通信能力的使用,降低以太網的足跡。他補充說,它也允許對時間敏感的網絡(TSN)被帶到邊緣。
·對復雜性影響最大的設備軟件。在這方面是一個關鍵因素,因為“軟件占用的內存大小和協議的影響影響處理器的選擇,”Weingartner說。
·設備的硬件架構,軟件可以幫助管理復雜性。“先進的電腦可以通過提供更多的2層處理,減少對軟件的負荷,”他說。
·將MAC層到物理層創造了機會,即使最簡單的處理器連接到以太網網絡。
“這個設想聽起來令人興奮,在這一點上只是概念,即提出了一種方法。“這不是板上釘釘的事,”Weingartner說。“我們的目標是減少以太網的功率,面積和成本,使以太網的設備甚至可能沒有一個MAC。”
通過這一概念來組織ODVA,ADI是尋求進一步的輸入概念幫助提供一個基于芯片的產品,可以解決行業的需求,對工業以太網通信相關的邊緣設備使。