工业以太网交换机,作为工业以太网的核心设备,其实质与传统意义的交换机一样,是一种数据链路层设备,它通过硬件完成以往网桥使用软件来完成的过滤、学习和转发过程,能有效地提高网络传输效率,减少网络故障。
市场需求永远是技术创新的源动力。根据ARC咨询集团的最新研究数据,2004年工业以太网交换机全球销售1亿2440万美元,并预期在2009年增长为9亿3980万美元,复合年增长率达49.9%。一批工业以太网交换机领域的先行者,如科动、赫斯曼、MOXA、DIGI、西门子、SIXNET等国际知名企业,始终站在技术进步的潮头浪尖,不断创新,追求卓越,推出一代又一代的新产品,应用领域涉及冶金、能源、水利、高速公路等行业。
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从整体来看,工业以太网交换机从诞生之初,更广泛、更适合的工业自动化应用就一直是其上下求索的目标。铺展开来,其主要发展脉络体现在:
一是实时性越来越高——随着快速以太网与交换式以太网技术的发展,通信速率从10M、100M增大到如今的1000M、10G,千兆交换机市场份额正在加大,完全可以胜任控制响应时间大于5ms的系统,但对于控制同步运动系统的控制传输抖动小于1us的系统,则还仍然显得力不从心。
二是可靠性越来越好——卡轨式安装技术的出现,解决了极端条件下网络也能稳定工作的问题;各种冗余型交换机不断涌现,采用快速生成树冗余(RSTP)、环网冗余(RapidRing)和主干冗余(Trunking)等技术,网络断开恢复时间从500ms发展到300ms甚至到10ms以内,很好地保障了工业系统的可靠性;为适应苛刻的工业现场环境,越来越多的宽温交换机产品面世,一般宽温范围已达-40℃~75 ℃。
三是功能越来越丰富,智能化越来越高——从非管理型交换机到管理型交换机是一次技术的飞跃,体现了越来越高的智能化和用户友好性,相对集线器和非管理型交换机,管理型交换机拥有更多更复杂的功能,如用于远程监视和配置的简单网络管理协议(SNMP),用于诊断的端口映射,用于网络设备成组的虚拟局域网(VLAN),用于确保优先级消息通过的优先级排列功能等。