物联网驱动技术标准为降低

导读 物联网驱动技术标准为降低将工业以太网集成到受限网络和设备的成本和复杂性创造了新的可能性。鉴于DeviceNet取得了巨大的成功，ODVA和罗克

物联网驱动技术标准为降低将工业以太网集成到受限网络和设备的成本和复杂性创造了新的可能性。鉴于DeviceNet取得了巨大的成功，ODVA和罗克韦尔自动化有兴趣寻求在设备级实现工业以太网的技术解决方案，这并不奇怪。其结果是推动探索受限网络和设备的EtherNet / IP增强功能，并最终追求基于以太网，IP和相关开放式生态系统的协调网络的可能性和优势。

这项技术的潜在优势可能是巨大的，包括通过最小化网关使用，消除硬接线以及使用云连接和分析改进系统优化和维护来降低设备的复杂性和降低成本。

在最近的ODVA技术会议上，其中一个演讲讨论了这一单一网络愿景的障碍，以及一系列有助于实现这一目标的探索领域。该论文的作者包括大卫D.勃兰特，高级首席工程师和大印许，在罗克韦尔自动化公司的高级研究工程师约尔格Hähniche博士，开发和集成服务的负责人一起，和马提亚·迪特里希在恩德斯豪斯过程解决方案的软件工程师AG。

该论文的结论是，开放标准提供了可以在这一领域承担的新技术，以克服主要与成本和复杂性相关的障碍。许多因素可能会共同推进EtherNet / IP的前景，专门用于“受限”的网络和设备。这些包括：

前所未有的物联网机会促使IETF标准组织(www.ietf.org)为受限设备和网络(RFC 7228)创建IP堆栈优化。

增强功能适用于低功耗无线(6TiSCH)和有线网络，并提供开放标准解决方案。

可能性包括消除TCP开销(仅限UDP)，压缩消息的新功能(6LoWPAN)，地址空间扩展(IPv6)，安全优化(OSCORE)以及缩小设备上使用的Web服务器(CoAP)的能力。

该报指出：“众多行业涌入IEEE，开发增强功能，使以太网能够取代其他网络。由此产生的单对以太网套件可减少布线，节点成本，尺寸和功耗，从而在单对上提供通信和电源。1000米的变体针对加工厂和其他大型场地。确定性以太网总线变体针对非常受限制的设备，例如机柜内部件。“

IEEE贡献

随着物联网创造机会和主要市场(例如汽车)，转向全以太网车辆，主要组织正在推动以太网和/或IP的扩展。主要行业参与者组成了OPEN(One Pair EtherNet)联盟，以推广各种单对以太网(SPE)解决方案，并致力于IEEE内部的开放标准解决方案。

其他市场应用领域，包括智能LED照明和过程自动化，也一直致力于针对特定行业的解决方案。IEEE在单对以太网(SPE)上的工作预计将提供以太网通信，并通过长达1000米的电缆(包括许多已安装的电缆)为本质安全环境供电。

关键技术要点

本文中提到的许多受限制的EtherNet IP应用领域适用于智能制造，包括机柜内和机上实施，过程自动化和低功耗无线系统。

一种有趣的技术可能性是仅在这些系统中使用UDP作为降低成本和复杂性的方法。EtherNet / IP当前要求在设备的网络堆栈中使用TCP和UDP。尽管TCP确实具有优势，但它还增加了额外的资源需求。TCP是面向连接的;堆栈需要跟踪连接到设备的每个客户端和缓冲消息，以防数据包在网络上丢失并需要重新传输。

根据该论文，“仅使用UDP可以显着降低堆栈复杂性和消息。仅限UDP的原型在受限设备中的闪存和RAM节省了约30%。这种减少意味着设备使用一个更小的MCU，从而降低了成本，尺寸和功耗。“

虽然这些解决方案的工作正在进行中，ODVA会议的主持人强调我们处于发展的早期阶段，但这是一个值得关注的技术领域，因为它有可能创造巨大的长期效益。

以下是ODVA会议上提供的完整技术论文的链接：受限设备和网络的EtherNet / IP增强功能。

Al Presher是Design News的资深作家，涵盖自动化和控制，运动控制，动力传输，机器人和流体动力。

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