以太網(wǎng)越來越多用于工廠底層網(wǎng)絡(luò),擴(kuò)展到設(shè)備級的以太網(wǎng)正在增長。
雖然目前的以太網(wǎng)技術(shù)能連接以太網(wǎng)連接到設(shè)備和傳感器層,但從功率、空間和成本上考慮,很大范圍內(nèi)還是不實際的。這聽起來像是設(shè)備通信工程師要解決的挑戰(zhàn),但這正是亞德諾半導(dǎo)體技術(shù)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(wǎng)帶入普通工業(yè)通信中網(wǎng)絡(luò)中,像CAN。要做到這一點,必需在物聯(lián)層做出變化,有效降低以太網(wǎng)的成本和功耗問題。
在這個項目中要切實有效地將以太網(wǎng)擴(kuò)展到傳感器層,Weingartner指出,要考慮工業(yè)自動化設(shè)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(jìn)行實驗,以減少以太網(wǎng)的復(fù)雜性,并專注于先進(jìn)的MAC(媒體訪問控制的硬件地址,識別網(wǎng)絡(luò)上的每個節(jié)點)的發(fā)展。
通過這種方法,我們有針對小規(guī)模的,單片機(jī)解決方案(擴(kuò)展以太網(wǎng)工業(yè)到邊緣設(shè)備)通過降低處理器速度、內(nèi)存和RAM的大小,從處理器互連的復(fù)雜性降低到網(wǎng)絡(luò)接口,并減少引腳數(shù)和網(wǎng)絡(luò)接口的復(fù)雜性,”Weingartner說。從本質(zhì)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(wǎng)的全部。這樣做不僅開辟了新的可能性,也適用于棕地應(yīng)用程式。”
ADI如何利用先進(jìn)的Mac將以太網(wǎng)邊帶向邊緣設(shè)備?Weingartner說,“任何框架傳送到處理器之前,我們都會執(zhí)行智能/動態(tài)框架過濾,而不是一般的流量過濾?!庇辛诉@個能力,先進(jìn)的MAC可以管理協(xié)議之間的優(yōu)先級。它還降低了全局緩沖區(qū)空間的要求,并保留了基于優(yōu)先級、應(yīng)用程序和處理器負(fù)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(shù)據(jù)量。
Weingartner說,先進(jìn)的MAC方法從打開門到以太網(wǎng)雙絞線和添加動力和內(nèi)在安全邊緣級以太網(wǎng)通信能力的使用,降低以太網(wǎng)的足跡。他補(bǔ)充說,它也允許對時間敏感的網(wǎng)絡(luò)(TSN)被帶到邊緣。
·對復(fù)雜性影響最大的設(shè)備軟件。在這方面是一個關(guān)鍵因素,因為“軟件占用的內(nèi)存大小和協(xié)議的影響影響處理器的選擇,”Weingartner說。
·設(shè)備的硬件架構(gòu),軟件可以幫助管理復(fù)雜性。“先進(jìn)的電腦可以通過提供更多的2層處理,減少對軟件的負(fù)荷,”他說。
·將MAC層到物理層創(chuàng)造了機(jī)會,即使最簡單的處理器連接到以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。
“這個設(shè)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?!斑@不是板上釘釘?shù)氖拢盬eingartner說?!拔覀兊哪繕?biāo)是減少以太網(wǎng)的功率,面積和成本,使以太網(wǎng)的設(shè)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(jìn)一步的輸入概念幫助提供一個基于芯片的產(chǎn)品,可以解決行業(yè)的需求,對工業(yè)以太網(wǎng)通信相關(guān)的邊緣設(shè)備使。