在生產中使用以太網可以給用戶帶來許多優(yōu)勢。如果想讓這些優(yōu)勢得以充分且可靠地利用，那么一致性就成為了至關重要的問題。

機械和設備工程的自動化解決方案通常在數據通信方面缺乏一致性。這是因為它們有著各種不同的工業(yè)協(xié)議和系統(tǒng)級的可視化與管理系統(tǒng)，以及診斷手段也不充足;而且，不同的方法還會拉高總體擁有成本(TCO)。

然而，要實現以太網的一致性，用戶也面臨著許多方面的挑戰(zhàn)。首先是物理網絡及其基礎設施與布線，其次是軟件、配置和管理，最后是性能、實時功能、可靠性和安全性。換句話說，用戶期望統(tǒng)一和一致的通信，同時希望能夠防止系統(tǒng)遭受非授權訪問和惡意軟件的攻擊。

一致的數據通信

因為現代機器設備均基于基礎概念和模塊化擴展，所以除了數據傳輸的可靠性和功能性之外，通信系統(tǒng)還必須能夠保證高水平的靈活性。正因為如此，百通 (Belden)提出了了“一個以太網”的概念，涉及從現場到控制直到管理層級的一致性數據通信。其中，工業(yè)信號傳輸解決方案的專家可以采用具備以太網功能的現場設備和I/O模塊，行業(yè)標準接口，可視化與管理軟件，以及有關的網絡組件。這樣不僅可以實現一致的通信和診斷，而且還可以提高網絡安全性并降低總成本——簡而言之，它能夠給用戶帶來附加值。

那么如何實現“一個以太網”的概念呢?首先，百通(Belden)通過一個渠道商提供所有有關的以太網組件。但“一個以太網”的概念遠不止如此。它是一個全面的解決方案，適用于整個通信基礎設施，可提供物理上統(tǒng)一的L1和L2。不過，雙絞線、光纖和無線等各種不同的傳輸介質也發(fā)揮著重要的作用。此外，在可以預見的將來，現場總線將被基于以太網的標準取代。因為這樣可以提高網絡的功能和性能，但以太網對萬維網的開放性同時也會導致較高的風險;“一個以太網”的概念正好也可以解決這個問題。

給用戶提供附加值

“一個以太網”概念對用戶的主要優(yōu)勢在于它能夠降低總體成本。不過，這要求以太網作為唯一的標準。因此百通(Belden)采用了辦公領域已非常成熟的多種管理解決方案。畢竟，全面的診斷要求所有網絡節(jié)點都必須可見：不僅包括交換機、路由器和無線節(jié)點，而且還包括I/O模塊等設備。百通(Belden)在 2013年漢諾威工業(yè)博覽會(2013 Hanover Fair)上就現場展示了工業(yè)網絡中的設備可視化。

由于目前的網絡中采用了各種不同的工業(yè)以太網標準，所以百通(Belden)的“一個以太網”概念設計獨立于協(xié)議。如今交換機可以支持Profinet和Ethercat或 Ethernet/IP，所以“一個以太網”的概念專注于L1和L2。SNMP(簡單網絡管理協(xié)議)可用于全面展示診斷信息。目前，越來越多的自動化專家開始采用該協(xié)議?？偠灾?，“一個以太網”的概念遠不止從網絡基礎設施和診斷的角度將各個工廠甚至生產線網絡化，而是包含全部的生產地點或完整的價值創(chuàng)造鏈。

統(tǒng)一的診斷

這種方法也稱為“Industry 4.0”，或者說網絡化工業(yè)生產，它通過企業(yè)邊界與互聯(lián)網相連。但這個議題的許多細節(jié)問題還有待于進一步討論和確定。所以“一個以太網”的概念初步來說將專注于統(tǒng)一診斷。盡管意圖非常良好，但目前沒有人能夠指出，這個包含所有現場設備的完整解決方案將來會是什么樣子。

從安全的角度來說，情況則有所不同。在“一個以太網”概念中，所有有源網絡組件均配備了防火墻或專用安全功能。此外，敏感的區(qū)域可以定義、隔離于網絡并通過獨立防火墻來保障安全。然而，構成風險的可不只是黑客。換言之，是否能夠防止員工無意中改變配置或通過U盤傳輸惡意數據?從這一點上來說，即使防火墻也經常“束手無策”。不過，分散化網絡安全的概念可以提供最佳的保護。通過將本地生產單元彼此分隔，惡意軟件向其它網絡區(qū)域的擴散將難以實現，甚至可以適當地阻隔。