车载以太网的发展速度比较惊人,10年以来很多车企都在入局

车载以太网的发展速度比较惊人，10年以来很多车

企都在入局

?车载以太网的发展速度比较惊人，自从BMW在2008年在第一个车型上搭载以太网的，10年以来很多车企都在入局。

?在2013年得以实现，BMW牵头创建了一对非屏蔽双绞线的以太网物理层(IEEE 100base-T1)，这里也是透过一些车型平台来看这个以太网的实际部署速度快速从局部网络阶段、子网络阶段，开始往多子网络阶段走。

?2008-2013年：局部网络阶段，单独在某个子系统上应用车载以太网技术，实现子系统功能，如基于DoIP 协议的OBD 诊断、使用IP 协议的摄像头等；

?2015-2018年：子网络阶段，开始将某娱乐、安全和通信子系统进行整合，构建车载以太网子系统，实系统的功能；

?1）2008-2013

?2）2015，这个是从G01的X3开始的

车载以太网测试方案

Zhao Chuanmeng2019.12.05 AE/Keysight

?Automotive Ethernet introduction ?Automotive Ethernet Test Challenges ?Automotive Ethernet Test Solution Reference:IEEE802.3bw-2015， IEEE802.3bp-2016， OABR TC1/TC8/TC12

Data Source: WHO, US EPA

A D V A N TA G E S ?Safer world with 90% fewer car accidents ?More productive life from less traffic congestion and driving time ?Better energy efficient transportation and environmental benefits ?More efficient car-sharing and car-utility ?Better urban land utilization ?More innovations, investments and newer business models ?And, more

E T H E R N E T I S T H E B A C K B O N E CAN/CAN FD/LIN CAN/CAN FD/LIN CPU CAN/CAN FD/LIN

H O W U S E W I L L E V O LV E 1TPCE = 1 Twisted Pair [c] 100Mb/s Ethernet RTPGE = Reduced Twisted Pair

以太网的发展历史

以太网的发展史及趋势 12级计科1班齐闯 201490663 刘金成 201490664 蒋伟201242358 冯雪201242310 IEEE正在以惊人的速度推动以太网的发展。2010年，40/100G以太网标准获批；预计2015年兆兆位以太网也将面世。这里，我们通过一个时间表，来展示一下以太网发展历史当中的关键里程碑。 1973当时，在施乐公司研究中心工作的Bob Metcalfe被老板告知，要求将公司中数以百计的电脑和新买的激光打印机进行共享连接。后来他就画了这个图，给老板写了一篇有关以太网潜力的备忘录。（当时用的是3Mbps同轴电缆。） 1976 Metcalfe和他的助手David Boggs发表了一篇名为《以太网：局域计算机网络的分布式包交换技术》的文章。文章里面介绍了具有冲突检测的多点数据通信系统。 1979 Metcalfe离开了施乐公司，并创立了3COM公司。次年，他发表了10Mbps以太网标准的第一个版本DIX V1。（DIX即DEC、Intel和施乐Xerox公司的首字母。） IEEE成为发布以太网标准的官方机构。开放标准有助于使以太网保持主导地位。 IEEE发布了10Base5 以太网标准，也称为粗缆以太网，因为它是一个黄色的铜缆，看起来像是一个花园中的水管。 1989 Kalpana推出了首款以太网交换机，它取代了网桥和集线器。猜到Kalpana现在如何了吗？没错，它被思科收购啦。 1991 IEEE发布批准通过了10Base-T以太网CAT-3双绞线布线标准，并成为了局域网部署标准。 1995 IEEE通过了10BaseF数据中心使用的光纤以太网标准，在100Mbps以太网标准被IEEE采用后，它被称为快速以太网标准快速以太网出现了，解决了交换问题，速度也提高到100兆，开始进入校园网 1998 1000Base-T千兆以太网标准获批 1999 以太网速度提升到1G，开始进入城域网，像网通这样的新兴运营商则采用在光纤网上直接走以太网的模式; 现在以太网提升到10G，又可以应用于广域网，业界新传输设备已经同时支持10G以太网和SDH。接入网以太网化也已是大势所趋: 有线电视、无线局域网和VDSL等都是以太网的应用领域。中国在居民区推广以太网接入，这在世界上也是领先的。 2002预标准的产品是在2001年面世的，但是万兆以太网的标准是在2002年获批的2015 40/100Gb以太网在2010年发布，IEEE表示，他们将会投入到兆兆位以太网标准的研发当中，预计在2015年发布

2020.5.21 Softing 车载以太网解决方案

车载以太网解决方案 ——2020年5月21日Softing中国近年来，为了满足智能网联汽车的开发要求，车载以太网技术开始逐渐进入人们的视野。而以太网技术已经成为下一代车载网络架构的趋势之一，其发展之迅猛，使得各主机厂纷纷产生了浓厚的兴趣并投入研发。一、为什么使用车载以太网 1、对高带宽的要求随着驾驶辅助系统（ADAS）、信息娱乐系统等技术的发展，目前对车载网络带宽的要求越来越高，已经超出了CAN、CAN FD等传统网络的承载能力。这也促进了车载以太网技术的快速发展和应用。

2、线束成本传统汽车上的线束相对较多，并且布线重量较重。而博通公司研发的BroadR-Reach技术，采用单对的非屏蔽双绞线进行信号传输，使得电缆重量减轻30%，降低连接成本可达80%。 3、新的电气架构传统的分布式电子电气架构已经难以承载汽车越来越复杂的功能，未来则是按照不同功能域集中控制ECU 的划分思路，采用域控制器的方法解决这一问题。二、车载以太网协议架构和传统以太网相比，车载以太网对物理层进行了修改。引入了新的100BASE-T1、1000BASE-T1。车载以太网协议通常被认为是一个5层协议系统：应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层，每一层都具有不同的功能。

三、业务范围我们公司提供全流程的解决方案。覆盖电子电器架构开发、规范定义、原型车辆开发、测试与验证的解决方案。横跨了汽车开发的生命周期。 1、电子电气架构开发电子电气架构开发是汽车电子电气系统的顶层设计，其目的是在功能需求、法规和设计要求等特定约束下，通过对功能、性能、成本和装配等各方面进行分析，得到最优的系统方案。我们可以根据客户的需求，提供以下六大部分内容的服务：

工业以太网控制系统论文

工业以太网控制系统论文一、工业以太网技术的特点以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点，已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来,随着网络技术的发展,以太网进入了控制领域,形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域，其技术优势非常明显：（一）Ethernet是全开放、全数字化的网络，遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联。（二）以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接，形成企业级管控一体化的全开放网络。（三）软硬件成本低廉，由于以太网技术已经非常成熟，支持以太网的软硬件受到厂商的高度重视和广泛支持，有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择。（四）通信速率高，随着企业信息系统规模的扩大和复杂程度的提高，对信息量的需求也越来越大，有时甚至需要音频、视频数据的传输，目前以太网的通信速率为10M、100M的快速以太网开始广泛应用，千兆以太网技术也逐渐成熟，10G以太网也正在研究，其速率比目前的现场总线快很多。（五）可持续发展潜力大，在这信息瞬息万变的时代，企业的生存与发展将很大程度上依赖于一个快速而有效的通信管理网络，信息技术与通信技术的发展将更加迅速，也更加成熟，由此保证了以太网技术不断地持续向前发展。二、工业以太网在控制领域应用现状工业以太网与现场总线相比，它能提供一个开放的标准，是企业从现场控制到管理层实现全面的无缝的信息集成，解决了由于协议上的不同导致的`“自动化孤岛”问题，但从目前的发展看，工业以太网在控制领域的应用主要体现在以下几种形式。（一）混合Ethernet/Fieldbus的网络结构这种结构实际上就是信息网络和控制网络的一种典型的集成形式。以太网正在逐步向现场设备级深入发展，并尽可能的和其他网络形式走向融合，但以太网和TCP/IP原本不是面向控制领域的，在体系结构、协议规则、物理介质、数据、软件、实验环境等诸多方面并不成熟，而现场总线能完全满足现代企业对底层控制网络的基本要求，实现真正的全分布式系统。因此，在企业信息层采用以太网，而在底层设备级采用现场总线，通过通信控制器实现两者的信息交换。

工业以太网的发展与前景

工业以太网的发展与前景摘要：随着以太网技术的成熟，交换技术的应用，高速以太网的发展等在工业自动化领域上正迅速增长，几乎所有的现场总线系统最终可以都连接到以太网。关键词：工业，以太网，发展，瓶颈，前景，DCS , TCP/IP 1.分散型控制系统DCS及其发展现代意义的工业控制网络体系是出现在上世纪七十年代，即最初的分散型控制系统 DCS(也称集散控制系统)，它有着明显的缺点：首先，结构是多级主从关系，现场设备之间相互通信必须经过主机，使得主机负荷重、效率低，且主机一旦发生故障，整个系统就会崩溃；其次，它还使用大量的模拟信号，很多现场仪表仍然使用传统的4—20mA电流模拟信号，传输可靠性差，不易于数字化处理；第三，各系统设计厂家的DCS制定独立的标准，通讯协议不开放，极大的制约了系统的集成与应用，不利于现代跨国公司的进一步发展。为了克服DCS系统的技术瓶颈，进一步满足工业现场的需要，现场总线技术应运而生。经过四十年的发展，出现了过多的现场总线标准种类，且各有自己的优势和适用范围，用户如何取舍是比较棘手的问题；其次，控制系统中如果有多种现场总线同时存在，由于总线通信协议的多样性。这样会使控制任务无限复杂化，另外在本质安全、系统可靠性、数据传输速度等方面存在一些技术瓶颈或不符合现代企业对信息的要求。为了解决这些问题而出现了以TCP／IP协议为基础的工业以太网技术。下面对工业以太网技术进行详细介绍。 2. 工业以太网的前世今生用于办公室和商业的以太网伴随着现场总线大战硝烟已悄悄地进入了控制领域，近年来以太网更是走向前台，发展迅速，颇引人注目。究其原因，主要由于工业自动化系统正向分布化、智能化的实时控制方面发展，其中通信已成为关键，用户对统一的通信协议和网络的要求日益迫切。另一方面，Intranet/Internet等信息技术的飞速发展，要求企业从现场控制层到管理层能实现全面的无缝信息集成，并提供一个开放的基础构架，而目前的现场总线尚不能满足这些要求。现场总线的出现确实给工业自动化带来一场深层次的革命，但多种现场总线互不兼容，不同公司的控制器之间不能实现高速的实时数据传输，信息网络存在协议上的鸿沟,导致“自动化孤岛”现象的出现，促使人们开始寻求新的出路并关注到以太网。同时现场总线的传输速率也远远不如工业以太网传输速率快。以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。该标准定义了在局域网（LAN）中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10～100Mbps的速率传送信息包，双绞线电缆型号为10 Base T。以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。直扩的无线以太网可达11Mbps，许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性好。普通以太网应用到工业控制系统，这种网络叫工业以太网。 3. 以太网与工业以太网以太网: （1）具有相当高的数据传输速率（目前已达到100Mbps），能提供足够的带宽；（2）由于具有相同的通信协议，Ethernet和TCP/IP很容易集成到IT（信息技术）世界；（3）能在同一总线上运行不同的传输协议，从而能建立企业的公共网络平台或基础构架；（4）在整个网络中，运用了交互式和开放的数据存取技术；（5）沿用多年，已为众多的技术人员所熟悉，市场上能提供广泛的设置、维护和诊断工具，成为事实上的统一标准；

以太网在汽车行业中的挑战

以太网在汽车行业中的挑战今年，以太网将会在一批新车型中作为一个车载系统网络使用。因此，下一步就是以太网和现有汽车网络技术的集成，包括：CAN、FlexRay、LIN和MOST网络。目前，存在许多开发工具，可以帮助开发者完成不同类型网络之间的数据分析。今年，以太网将会在一批新车型中作为一个车载系统网络使用。因此，下一步就是以太网和现有汽车网络技术的集成，包括：CAN、FlexRay、LIN和MOST网络。目前，存在许多开发工具，可以帮助开发者完成不同类型网络之间的数据分析。但就车载以太网来说，市面上只有分析普通办公以太网的标准工具，这些工具却不能满足特殊物理层和IP协议层的车载以太网的技术要求。因此，迫切需要一些开发和测试工具，来分析和测试现有车载网络系统及车载以太网系统。但是，这些研发工具的特殊具体技术要求是什么? 目前在汽车上，最先进的车载以太网技术是使用低廉的非屏蔽双绞线，100MBits/s速率传输影音数据。这一技术称为BroadR-Reach技术，并被OPEN Alliance SIG联盟[1]标准化。该联盟的下一目标是推广以太网作为车载网络，到2015年应用到汽车的娱乐和辅助驾驶系统。部分OEM厂商预测，最早2018年以太网将成为关键汽车技术[2]。正如一些专业文章[3,4]报到的，以太网凭借其灵活性、可扩展性、廉价性在汽车应用中推广，并定义了适用汽车应用的以太网协议(图1,[1])。更为重要的是，以太网将IT技术引入到丰富成熟的汽车工业中。车载以太网测试解决方案的挑战以太网在汽车上的应用，需要开发人员和测试工程师在技术上全新规划。首先，必须获取一个清晰的网络架构(图2)。在此网络架构中，主网络已经不再是一个总线系统，而是使用全双工连接的交互式网络。应用该网络实现网络实时，同步技术需要在物理层(OSI第一层)以上的高层协议上实现，例如AVB网络协议

工业以太网与现场总线的优缺点整理

工业以太网与现场总线的优缺点 1 引言用于办公室和商业的以太网伴随着现场总线大战硝烟已悄悄地进入了控制领域，近年来以太网更是走向前台，发展迅速，颇引人注目。究其原因，主要由于工业自动化系统正向分布化、智能化的实时控制方面发展，其中通信已成为关键，用户对统一的通信协议和网络的要求日益迫切。另一方面，Intranet/Internet等信息技术的飞速发展，要求企业从现场控制层到管理层能实现全面的无缝信息集成，并提供一个开放的基础构架，而目前的现场总线尚不能满足这些要求。现场总线的出现确实给工业自动化带来一场深层次的革命，但多种现场总线互不兼容，不同公司的控制器之间不能实现高速的实时数据传输，信息网络存在协议上的鸿沟,导致“自动化孤岛”现象的出现，促使人们开始寻求新的出路并关注到以太网。同时现场总线的传输速率也远远不如工业以太网传输速率快。 2 以太网与工业以太网 2.1 什么是以太网与工业以太网以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。该标准定义了在局域网（LAN）中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10～100Mbps的速率传送信息包，双绞线电缆型号为10 Base T。以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。直扩的无线以太网可达11Mbps，许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性好。普通以太网应用到工业控制系统，这种网络叫工业以太网。 2.2 以太网具有的优点（1）具有相当高的数据传输速率（目前已达到100Mbps），能提供足够的带宽；（2）由于具有相同的通信协议，Ethernet和TCP/IP很容易集成到IT（信息技术）世界；（3）能在同一总线上运行不同的传输协议，从而能建立企业的公共网络平台或基础构架；

工业以太网的构成及重要性能介绍

工业以太网的构成及重要性能介绍西门子就逐步地把以太网的概念引入到工业控制领域，到今天，西门子SCALANCE系列工业以太网交换机产品，已经在冶金、烟草、汽车、煤矿、造船、地铁、电力、风电、交通、石化、水处理等多个行业的多个项目中得到了成功的应用，产品线也日臻完善。工业以太网简介工业以太网是基于IEEE 802.3(Ethernet)的强大的区域和单元网络。利用工业以太网，SIMATIC NET提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。企业内部互联网(Intranet)，外部互联网(Extranet)，以及国际互联网(Internet) 提供的广泛应用不但已经进入今天的办公室领域，而且还可以应用于生产和过程自动化。继10M波特率以太网成功运行之后，具有交换功能，全双工和自适应的100M波特率快速以太网(Fast Ethernet，符合IEEE 802.3u的标准)也已成功运行多年。采用何种性能的以太网取决于用户的需要。通用的兼容性允许用户无缝升级到新技术。为用户带来的利益市场占有率高达80%，以太网毫无疑问是当今LAN(局域网)领域中首屈一指的网络。以太网优越的性能，为您的应用带来巨大的利益：通过简单的连接方式快速装配。通过不断的开发提供了持续的兼容性，因而保证了投资的安全。通过交换技术提供实际上没有限制的通讯性能。

各种各样联网应用，例如办公室环境和生产应用环境的联网。通过接入WAN(广域网)可实现公司之间的通讯，例如，ISDN 或Internet 的接入。 SIMATIC NET基于经过现场应用验证的技术,SIMATIC NET已供应多于400,000个节点，遍布世界各地，用于严酷的工业环境，包括有高强度电磁干扰的区域。工业以太网络的构成一个典型的工业以太网络环境，有以下三类网络器件：网络部件连接部件： FC快速连接插座 ELS(工业以太网电气交换机) ESM(工业以太网电气交换机) SM(工业以太网光纤交换机) MC TP11(工业以太网光纤电气转换模块) 通信介质：普通双绞线，工业屏蔽双绞线和光纤 SIMATIC PLC控制器上的工业以太网通讯外理器。用于将SIMATIC PLC连接到工业以太网。 PG/PC上的工业以太网通讯外理器。用于将PG/PC连接到工业以太网。工业以太网重要性能为了应用于严酷的工业环境，确保工业应用的安全可靠，SIMATIC

以太网速度发展现状

以太网速度发展现状以太网联盟主席、戴尔首席技术官办公室以太网传播总负责人 John D’Ambrosia 2013年，以太网行业迎来了以太网40岁生日以及以太网标准诞生30年。以太网的速度进展一直是可预测的——以10倍的增量从最初的10Mb/s到100Mb/s，到1Gb/s，再到10 Gb/s，这几乎无可争议。不过，40GbE和100GbE的同时推出有效终结了这一传统。 40GbE 和100 GbE的发展基于一个根本假设，即：计算与网络带宽的增长率存在相当大的差异，因此两种速度具有同时存在的必要性。在计算领域，带宽能力每24个月翻一倍，而网络应用程序则每18个月翻一倍。网络这种可预测的增长率后来同样被IEEE 802.3以太网带宽评估特别小组确认。据其预测，平均下来，到2015年，网络必须支持TB每秒的能力，到2020年，必须支持10TB每秒的能力。下图显示了这两个应用领域可预测的带宽能力，这是由IEEE 802.3更高速以太网研究小组(后来发展成为开发40 GbE和100GbE的任务小组)在2007年底所做的预测。那么到了2013年，这一预测的准确程度如何呢? 图注：较早时候的以太网带宽发展预测在现实中，支持和反对这一预测的说法都是可以成立的，但是否认同其精确度却取决于做出这一预测的思考角度。如果从电信运营商的角度来看，人们可能会认为这相当准确，因为100GbE在电信运营商领域产生了极大的影响，并且正在健康发展。但是在数据中心领域，却可以得出反对这一预测的结论，因为100GbE并没有在数据中心网络中产生同样大的影响——相反，40 GbE端口却在这里稳步健康发展。这种新兴部署场景提出了一些需要考虑的问题：首先，为什么数据中心网络中部署的是40GbE，而不是100GbE?首先应该注意的是：数据中心之所以部署40GbE，是因为通过将4个10 Gb/秒运行的4个通道捆绑可以实现总共40 Gb/秒的聚合链路。这是一个重要的发现，因为40GbE端口与并行导体或光纤结合使用，就可以实现更高的四倍密度10GbE端口配置。这就提出了一个有趣的问题——我们是否应将整个数据中心看作一个计算应用呢?如果我们考虑到40GbE部署的时机，并且看一看上图，就会发现，数据中心带宽需求似乎证明了那些最初认为40GbE 适用于服务器的想法。如果我们接受这种推理，那么按照计算应用预测，意味着我们将在2017年~2018年看到数据中心部署100GbE。这一现象还提出了一个关于突破性功能的重大问题，这将对400G以太网的发展产生影响。因此，当我们庆祝以太网40岁生日的活动进入尾声时，显然会得出结论，以太网将继续向前演进，尤其是在速度提升方面。这一判断提出了许多需要思考的问题，整个行业仍需要注重达成共识，以此推进以太网向前发展。英文原文：The State of Ethernet's Rate by John D’Ambrosia, Chair of the Ethernet Alliance,Chief Ethernet Evangelist, Dell Networking CTO Office In 2013 the Ethernet industry has been celebrating 40 years of Ethernet and 30 years of Ethernet standards. Ethernet's rate progression had been fairly predictable, 10x increments from its initial 10 Mb/s to 100 Mb/s to 1 Gb/s to 10 Gb/s with little to no controversy. The simultaneous introduction of 40 GbE and 100 GbE effectively ended this legacy. The development of 40 GbE and 100 GbE was based on the fundamental assumption that the growth rates between computing and networking were sufficiently different to justify the two rates. For the computing space, bandwidth capabilities were doubling every 24 months, while network applications were doubling every 18 months. The predicted growth rate for networking was later re-confirmed by the IEEE 802.3 Ethernet Bandwidth Assessment Ad hoc, which forecasted that on average, networks would need to support terabit per second capacities by 2015 and 10 terabit per second capacities by 2020. Figure 1 shows the predicted bandwidth capacities of the two application spaces, which was made in late 2007 by the then IEEE 802.3 Higher Speed Ethernet Study Group (which

工业以太网的研究现状及展望

工业以太网的研究现状及展望1 陈积明王智孙优贤 (浙江大学工业控制研究所,杭州 310027) 摘要简单介绍了以太网的发展现状并针对以太网在工业应用中的不足综合了现阶段国内外的研究提出了一些解决方案同时分析了工业以太网的发展前景关键词QoS 交换式以太网 VLAN 虚拟冲突环冗余 OPC 1 前言在现代工业控制中由于被控对象测控装置等物理设备的地域分散性以及控制与监控等任务对实时性的要求工业控制内在地需要一种分布实时控制系统来实现控制任务[1] 在分布式实时控制系统中不同的计算设备之间的任务交互是通过通信网络以信息传递的方式实现的为了满足任务的实时要求要求任务之间的信息传递必须在一定的通信延迟时间内从信息传送到信息接收之间的全部通信延迟称作端对端的通信延迟它主要包括产生延迟排队延迟传输延迟和发送延迟四方面的因素其中排队延迟由通信网络的 MAC层决定工业通信网络的采用不仅为实现过程分布控制提供了现实可行的条件而且对系统的实时性提出了强烈的要求为了满足工业控制中对时间限制的要求通常采用具有确定的有限排队延迟的专用实时通信网络典型的实时通信网络就是现场总线它是应用在生产现场在微机化测量控制设备间实现双向串行多节点的数字通讯系统又称为开放式数字化多点通讯的低层控制网络被誉为自动化领域的计算机局域网[2]它把各个分散的测量控制设备转换为网络节点以现场总线为纽带连接成为可以互相通信沟通信息共同完成自控任务的网络化控制系统由于现场总线适应了工业控制系统向分散化网络化和智能化发展的方向并且促使目前的自动化仪表DCS和可编程控制器(PLC)等产品面所临体系结构和功能结构的重大变革导致工业自动化产品的又一次更新换代现行的现场总线有FF PROFIBUS WorldFIP P-NET CAN和LONWORK等[3] 尽管现场总线获得了巨大的成功然而现场总线这类专用实时通信网络具有成本高速度低和支持的应用有限等缺陷如何利用COTS Commercial off-the shelf技术来满足工业控制需要是目前迫切需要解决的问题[4]其中如何把Ethernet应用到工业已经成为工业控制和实时通信研究的热点 Ethernet作为一种成功的网络技术进入市场已经将近二十年了在办公自动化和工业界获得了广泛的应用因为Ethernet具有成本低稳定和可靠等诸多优点Ethernet已经成为最受欢迎的通信网络之一然而由于Ethernet 的MAC层协议是CSMA/CD各个节点采用1坚持BEB Binary Exponential Back-off算法处理冲突具有排队延迟不确定的缺陷无法保证确定的排队延迟使之无法在工业控制中得到有效的使用随着IT技术的发展Ethernet的发展也取得了本质性的飞跃先后产生高速Ethernet和千兆Ethernet 产品和国际标准以及即将出现的十千兆Ethernet产品和国际标准针对Ethernet的排队延迟不确定性Ethernet又增加了双工通信技术交换技术信息优先级等来提高提高实时性同时Ethernet又改进了容错技术Ethernet的新变化已经引起工业通信系统供应商和用户的高度重视他们迫切需要知道Ethernet是否满足工业控制的要求采用 Ethernet能够带来哪些好处和需要解决哪些问题现在在美国成立了工业自动化通信网络联盟Industrial Automation Network Alliance, IANOA其主要目的在于建立Ethernet 为工业控制中的通讯标准[5]在欧洲成立了IANOA的联盟其主要目的推广Ethernet在工 1基金项目国家自然科学基金资助项目编号6008401

万兆以太网技术发展及应用

万兆以太网技术发展及应用摘要：随着互联网技术的更新与发展，万兆以太网（10GBase-T）技术将在不久的将来成为网络应用的主流，本文综合阐述了10GBase-T技术、市场及应用。应用10GBase-T铜缆布线解决方案构建高性能网络核心成为行业发展趋势。关键字：万兆以太网802.3ae10GE标准10GBase-T铜缆布线线性传输性能一以太网技术的发展以太网（Ethernet）技术由施乐公司(Xerox)于1973年提出并实现，它采用“载波监听多路访问/冲突检测CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)”的共享访问方案,将多个工作站都连接在一条总线上，所有的工作站都不断向总线发出监听信号。但在同一时刻，只能有一个工作站在总线上传输，其它工作站必须等待传输结束后，再开始自己的传输。由于以太网技术具有共享性、开放性、加上设计技术上的一些优势(如结构简单、算法简洁、良好的兼容性和平滑升级)以及关键的传输速率的大幅提升，它不但在局域网领域站稳了脚跟，而且在城域网甚至广域网范围内都得到了进一步的应用。最早的以太网传输速率为10Mbps。采用CSMA/CD介质访问控制方式的局域网技术，由Xerox公司于1975年研制成功。而在1979年7月至1982年间，当时的DEC、Intel和Xerox三家公司共同制定了以太网的技术规范DIX。在这个技术规范的基础上，形成了IEEE802.3以太网标准，并在1989年正式成为一种以太网技术的国际标准。在20多年中，以太网

技术经历了不断发展，成为迄今最广泛应用的局域网技术。千兆以太网技术作为一种高速以太网技术，给用户带来了提高核心网络的有效解决方案。它继承了传统以太网技术价格便宜的特点，采用与10M 以太网相同的帧格式、帧结构、网络协议、全/半双工工作方式、流控模式以及布线系统。由于这项技术可以不用改变传统以太网的桌面应用和操作系统，因此可与10M或100M的以太网很好地配合工作。在升级到千兆以太网时，不必改变网络应用程序、网管部件和网络操作系统，能够最大程度地保护用户投资，所以这项技术的市场前景十分被用户看好。再发展就进入到以太网的万兆时代。万兆以太网使用IEEE 802.3以太网介质接入控制（MAC）协议、IEEE 802.3以太网帧格式和IEEE 802.3帧格式，不需要修改以太网介质接入控制（MAC）协议或分组格式。所以，能够支持所有网络的上层服务，包括在OSI七层模型的第二/三层或更高层次上运行的智能网络服务，具有高可用性、多协议标记交换（MPLS）、含IP语音（VoIP）在内的服务质量（QoS）、安全与策略实施、服务器负载均衡（SLB）和Web高速缓存等特点。二10GBase-T万兆以太网技术万兆以太网技术（10GBase-T）始于2002年6月802.3ae10GE标准的正式发布。在物理层，802.3ae大致分为两种类型，一种为与传统以太网连接速率为10Gbps的“LANPHY”，另一种为连接SDH/SONET速率为9.58464Gbps的“WANPHY”；WANPHY与SONETOC-192帧结构的融合，可以与OC-192电路和SONET/SDH设备一起运行，保护了传统基础设施投资，使运营商能够在不同地区中通过城域网提供端到端以太网。

车载以太网战略

宝马的车载以太网战略：力争实现1Gbit/秒的传输速度 2013/08/06 宝马的新款“X5”（摄影：宝马）【日经BP社报道】“从预定2013年9月上市的新款‘X5’开始，打算2年后（2015年）为新一代‘7系’配备”（宝马E/E架构及基础设施项目经理Kirsten Matheus ）。宝马在日经BP社于2013年7月举办的研讨会“第二届车载以太网改变汽车未来”上宣布，今后将积极采用车载以太网。X5在连接周边监控用摄像头模块和ECU的传输影像的路径采用了可实现

100Mbps传输速度的“BroadR-Reach”注1）。预定2015年在连接车载信息终端和中央网关的信息通信系统的传输路径应用以太网（图1）。图1：在影像传输用途使用以太网宝马2013年9月上市的新款“X5”在连接周边监控系统用ECU和摄像头模块的影像传输路径采用以太网。预定2015年在连接车载信息终端和中央网关的信息通信系统的传输路径采用以太网。（图由《日经电子》根据宝马的演讲资料制作）注1） 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，并成立了普及促进团体“OPEN Alliance SIG”。

宝马还在进行提高车载以太网的最大数据传输速度的研究，计划 2018年将现行的100Mbps的速度提高至1Gbps。为此，正在与工业设备行业共同制定“IEEE P802.3bp RTPGE（Reduced Twisted Pair Gigabit Ethernet）”标准。预计标准制定工作将于2014年内完成注2）。注2）消费类产品使用的1000Base-T用4对信号线实现1Gbps的速度，而RTPGE的目标是用少于4对的信号线实现1Gbps的速度。宝马在X5的摄像头系统中采用以太网的最初原因是可以削减成本。据该公司估算，在传输路径中用非屏蔽双绞线（UTP）代替原来的LVDS，可大幅削减线缆成本。原来的LVDS必须进行屏蔽以降低电磁噪声。摄像头模块采用飞思卡尔半导体生产的32位MCU，具备以太网连接功能和影像压缩功能等。利用感光元件拍摄的影像在摄像头模块内被编码成H.264。由于使用H.264的“主要规范”（Main Profile）的话会使“延迟时间较长”（宝马的Matheus），因此，只利用了

工业以太网交换机发展现状分析及组网方案

工业以太网交换机发展现状分析及组网方案 Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】

工业以太网交换机发展现状分析及组网方案文章来自：近几年来经济发展带动着计算机技术与自动化控制技术的高速发展两者相结合应用不断提高促进产业信息化和智能化，这就带动了工业控制接口转换器 RS232转换器、RS485转换器、RS485集线器、工业以太网交换机在数据采集、网络通讯的应用带来了工业生产自动化，实现优质、高产、低耗，提高工业企业经济效益的重要技术手段。目前国内的工业以太网交换机供应渠道主要来源于中国台湾及内地的厂商，国外的产品经过几年的市场拼杀后，由于成本高、价格高、服务难现已大部分退出国内市场。目前，国内的IT业研发、加工技术力量不断提升，各类芯片电子元器件、生产设备在国际市场基本可平等选购。深圳宇泰科技在这些有利条件下，通过强大的研发团队和先进的生产设备，自主研发工业接口转换器、以太网交换机，产品通过多项专利技术及国内外各项质量认证性能指示处于国内外领先不平。工业以太网交换机的产品和技术非常特殊，属于中间产品，是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业接口转换器。工业以太网交换机主要是应用于复杂的工业环境中的实时以太网数据传输。以太网在设计时，由于其采用载波侦听多路复用冲突检测（CSMA/CD机制），在复杂的工业环境中应用，其可靠性大大降低，从而导致以太网不能使用。工业以太网交换机采用存储转换交换方式，同时提高以太网通信速度，并且内置智能报警设计监控网络运行状况，使得在恶劣危险的工业环境中保证以太网可靠稳定的运行。

几种典型工业以太网技术比较

1 工业以太网总览表1给出了常见的几种工业以太网及其管理组织。表1-1 常见工业以太网及其管理组织列表上述各种工业以太网管理组织的标识如图1所示。图1-1 工业以太网管理组织标识根据从站设备的实现方式，可将工业以太网分为三种类型：（1）类型A ——通用硬件、标准TCP/IP协议 Modbus/TCP、Ethernet/IP、PROFInet/CbA（版本1）采用这种方式。使用标准TCP /IP协议和通用以太网控制器，结构如图1-2所示。这种方式下，所有的实时数据（如过程数据）和非实时数据（如参数配置数据）均通过TCP/IP 协议传输。其优点是成本低廉，实现方便，完全兼容通用以太网。在具体实现中，某些产品可能更改/优化了TCP/IP协议以获得更好的性能，但其实时性始终受到底层结构的限制。

通用以太网控制器IP TCP/UDP IT 应用 HTTP SNMP FTP … 图1-2 工业以太网类型A 结构（2）类型B —— 通用硬件、自定义实时数据传输协议 Ethernet Powerlink 、PROFInet/RT （版本2）采用这种方式。采用通用以太网控制器，但不使用TCP/IP 协议来传输实时数据，而是定义了一种专用的包含实时层的实时数据传输协议，用来传输对实时性要求很高的数据，结构如图1-3所示。TCP/IP 协议栈可能依然存在，用来传输非实时数据，但是其对以太网的读取受到实时层（Timing-Layer ）的限制，以提高实时性能。这种结构的优点是实时性较强，硬件与通用以太网兼容。通用以太网控制器 IT 应用 HTTP SNMP FTP … 图1-3 工业以太网类型B 结构（3）类型C —— 专用硬件、自定义实时数据传输协议 EtherCAT 、SERCOS-III 、PROFInet/IRT （版本3）采用这种方式。这种方式在类型B 的基础上底层使用专有以太网控制器（至少在从站侧），以进一步

汽车以太网应用指南：查看真实信号

汽车以太网：查看真实信号应用指南

引言随着汽车行业加快转向汽车以太网技术，全方位设计验证对保证多个ECU之间的互操作能力和可靠运行至关重要。本应用指南介绍了汽车以太网、全双工通信、隔离主信号与从信号的需求、信号分隔测试方法，以及当前定向耦合器插入方法与泰克新型信号隔离方法比较。汽车以太网汽车以太网概念是由OPEN联盟SIG提出来的，也叫IEEE 802.3bw (原BroadR-Reach)，是为汽车联网应用设计的一种以太网物理层标准，如高级安全功能、舒适和信息娱乐功能。通过汽车以太网，多个车载系统可以经过一条非屏蔽单绞线电缆同时访问信息。对汽车制造商来说，这一技术降低了联网成本和线缆重量，同时提高了信号带宽。为实现更高的信号带宽，汽车以太网在双绞线电缆上采用全双工通信链路，支持同时收发功能及PAM3信令。采和PAM3实现全双工通信，可能会令查看汽车以太网业务及信号完整性测试变得非常复杂。OPEN联盟为元器件、信道和互操作能力制订了汽车以太网测试规范。测试系统整合了电子控制单元(ECU)、连接器和非双绞线电缆。测试要求系统在车内苛刻的环境条件和噪声条件下工作。为此，用户必需能够在系统级表征和查看信号完整性和业务，才能执行可靠性测试。客户需要在系统级进行信号完整性测试的应用实例有： ●TC8信号质量测试 ●ECU元器件表征和测试 ●汽车以太网电缆、连接器、电缆长度和路由表征和测试 ●电磁噪声或高斯噪声测试 ●大电流注入测试 ●生产单元测试 ●汽车系统对汽车以太网性能的影响 -DC马达开/关 -发动机开/关 ●汽车以太网系统调试建议在设计阶段执行信号完整性测试，在系统整合前确定潜在的问题。 2

局域网的发展史

摘要随着现代网络技术的飞速发展，园区局域网越来越普及，当前的学习、工作和通信方式已经完全实现了网络化。本文首先介绍园区局域网的发展过程;接着提出总的模型图，然后进行模型图的设计;而后详细论述模型的具体实施，这一部分主要包括子网规划、路由协议选择和配置;最后做了设计总结。关键词：园区局域网, 子网规划, 路由协议配置. 1.1局域网发展史在最近的20多年间，以太网已从4800bps争用型无线电道传输系统发展到最普及的局域网络标准，并能在无屏蔽的双绞线上每秒传输1000兆位的信息。以太网的发展史是如此的迅速，以致于带动了整个局域网技术的腾飞。以太网的核心思是使用共享的公共传输信道。共享数据传输信道的思想来源于夏威夷大学。60年代未，该校的Norman Abramson及其同事研制了一个名为 ALOHA系统的无线电网络。这个地面无线电广播系统是为了把该校位于 Oahu岛上的校园内的IBM360主机与分布在其它岛上和海洋船舶上的读卡机和终端连接起来而开发的。该系统的初始速度为4800 bps，最后升级到96O0 bps。该系统的独特之处在于用“入境”( inbound)和“出境”(outboundl)无线电信道作两路数据传输。出境无线电信道(从主机到远方的岛屿)相当简中明了，只要把终点地址放在传输的文电标题，然后由相应的接收站译码。入境无线电信道(从岛内或船舶发到主机)比较复杂，它是采用一种随机化的重传方法：副站(岛屿上的站)在操作员敲击 Return 键之后发出它的文电或信息包，然后该站等待主站发回确认文电;如果在一定的时限(200到1500毫微秒)内，在出境信道上未返回确认文电，则远方站(副站)会认为两个站在企图同时传输，因而发生了碰撞冲突，使传输数据受破坏，此刻两个站都将再次选择一个随机时间，试图重发它们的信息包，这时成功的把握就非常大这种类别的网络称谓争用型网络，因为不同的站都在争用相同的信道。这种争用型网络有两种含义:这一模式允许多个节点用简单而灵巧的方法，准确地在同一个频道上进行传输。使用该频道的站愈多，发生碰撞的机率愈高，从而导致传输延迟增加和信息流通量降低。 1972年底， Metcalfe和 David Boggs设计了一套网络，将不同的ALTO计算机连接起来，接着又把NOVA计算机连接到EARS激光打印机。在研制过程中， Metcalfe把他的工命名为ALTO ALOHA网络，因为该网络是以ALOHA系统为基础的，而又连接了众多的 ALTO计算机。这个世界上第一个个人计算机局域网络--ALTO ALOHA网络首次在 1973年5月22日开始运转。这天， Mctcalfe写了一段备忘录，称他已将该网络改名为以太网(Ethernet)，其灵感来自于"电磁辐射是可以通过发光的以太来传播的这一想法"。最初的实验型PARC以太网以2.94Mbps(每秒兆位)的速度运行，该速度值有点太零碎、其原因是第一个以太网的接口定时

车载以太网基础知识解析

车载以太网基础知识解析 1、以太网常见缩略语 1）1TPCE = One (1) T wisted P air 100 Megabit (C = century = 100) E thernet 1对双绞线 100M以太网 2）RTPGE= R educed T wisted P air G igabit E thernet 简化版双绞线千兆以太网 3）GEPOF = G igabit E thernet Over P lastic O ptical F iber 基于塑料光纤的千兆以太网 4）100BASE-T1 = 100 Megabit Baseband One Pair 100M以太网（1对双绞线）

5）1000BASE-T1 = 1 Gigabit Baseband One Pair 1000M以太网（1对双绞线） 6）1000BASE-RH = Gigabit Ethernet Over Plastic Optical Fiber 基于塑料光纤的千兆以太网 7）OPEN / OPEN Alliance = One Pair Ethernet Network Alliance 单对以太网网络联盟 8）OABR = (OPEN Alliance) BroadR-Reach 100BASE-T1的早期名称，当时IEEE没有参与，开放联盟将Broadcom的BroadR-Reach技术引入汽车领域 9）TSN – Time sensitive Network 时间敏感网络 10）AVB – Audio/Video bridging 音视频桥接技术 2、什么是100BASE-T1 100BASE-T1 是在现有的以太网技术基础上进行的整合。 1）IEEE 100BASE-TX ——双单工通讯 —— MLT-3（多级传输）- ＞125Msps（百万抽样/秒）65~80MHz带宽）