Ethernet - это концепция, о которой мы время от времени говорим. Несмотря на то, что мы добились значительного прогресса в понимании и применении Ethernet, Ethernet по-прежнему часто сталкивается со многими проблемами при фактическом использовании, которые могут быть проблемами с питанием, пропускной способностью, проблемами с кабелями, проблемами с расстоянием связи, возможно, опасными условиями труда и т. д.
Некоторые трудности могут быть решены с помощью устройств физического уровня Ethernet. Как приемопередатчик физического уровня, Ethernet PHY отправляет и принимает кадры Ethernet в соответствии с сетевым режимом OSI. В модели OSI Ethernet охватывает часть физического уровня и канального уровня и определяется стандартом IEEE 802.3. Физический уровень определяет тип электрического сигнала, скорость сигнала, тип носителя и разъема, а также топологию сети, реализуя стандарты Ethernet 1000 Мбит/с 1000BASE-T, 100 Мбит/с 100BASE-TX и 10 Мбит/с 10BASE-T.
:="" пробел:="" background-color:=""> 
Ключевые факторы, которые следует учитывать при PHYПервая проблема — это энергопотребление. Энергопотребление физического уровня Ethernet существенно влияет на общее энергопотребление системы, а использование устройств физического уровня с низким энергопотреблением может обеспечить большую доступную мощность для резервирования FPGA/MCU/процессора в системе. С точки зрения одного устройства, его общий бюджет мощности определяется до выбора PHY, что, как правило, не оставляет слишком большого бюджета мощности для физического уровня, плюс линейная и кольцевая топология требует двух портов и двух PHY, а энергопотребление ввода и вывода данных удваивается, что недостаточно низко для удовлетворения требований к подключению всего устройства.
style="box-sizing: inherit; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; отступы: 0px; Цвет: RGB (102, 102, 102); font-family: Roboto, Helvetica, Tahoma, Arial, sans-serif, " microsoft="" font-size:="" white-space:="" background-color:="">Второй связан с задержкой и синхронизацией. Время сетевого цикла — это время связи, необходимое контроллеру для сбора и обновления памяти данных всех устройств. Физический уровень с низкой задержкой может значительно сократить время сетевого цикла, тем самым сокращая время обновления сети и позволяя подключать к сети больше устройств за один цикл. Уменьшение задержки является наиболее эффективным способом синхронизации при условии, что пропускная способность соответствует пропускной способности данных. Пропускная способность уже соответствует требованиям к пропускной способности, а более высокая пропускная способность будет иметь побочное влияние на задержку. Конечно, конкретная задержка будет немного варьироваться в зависимости отЭлектронный протокол.
<p style="box-sizing: inherit; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; padding: 0px; color: rgb(102, 102, 102); font-family: Roboto, Helvetica, Tahoma, Arial, sans-serif, " microsoft="" font-size:="" white-space:="" background-color:="">
Третий - надежность. Физики должны выдерживать внешнее излучение и проводить источники шума в суровых условиях эксплуатации. Прочный и надежный PHY должен справляться с рисками скачков напряжения, быстрых переходных импульсов, электростатического разряда, индукционных помех радиочастотного поля и так далее.
В дополнение к этим трем соображениям масштабируемость скоростей передачи данных важна для Phys. Подключение полевого уровня использует соединение Ethernet, работающее по протоколу Industrial Ethernet с физической частотой 100 Мбит/с. Для соединения между ПЛК и контроллерами движения требуется гигабитное (1000BASE-T) TSN Ethernet-соединение с высокой пропускной способностью. Расширяемость.
Стандарт Ethernet-APL обеспечивает прорыв в масштабируемости скорости передачи данных.
Масштабируемость скорости передачи данных напрямую связана с Ethernet-APL. Ethernet-APL, расширенный физический уровень Ethernet, представляет собой строго расширенный физический уровень, основанный на однопарном Ethernet (SPE), который продвигает прогресс устройств Ethernet на большой шаг вперед в соответствии с новым стандартом физического уровня Ethernet 10BASE-T1L (IEEE802.3cg-2019). Важным шагом вперед является то, что Ethernet-APL выступает в качестве логического расширения Ethernet и может поддерживать EtherNet/IP, HART-IP, OPC-UA, PROFINET или любой другой протокол более высокого уровня.
Удаленные однопарные устройства физического уровня Ethernet 10BASE-T1L могут расширить возможности подключения Ethernet к пограничным узлам в удаленных местах. Эта технология поддерживает передачу новых потоков данных, дополнительных переменных процесса и вспомогательных данных измерений. Ethernet-APL может подключать полевые устройства непосредственно к системам более высокого уровня, впервые обеспечивая инфраструктуру унифицированных коммуникаций для управления всеми процессами. Для связи с E требуется хост-процессор со встроенным контролем доступа к среде или устройство Ethernet с портом 10BASE-T1Lустройства с поддержкой APL.
Это устройство объединяет ядро Ethernet PHY и все связанные с ним аналоговые схемы, входные и выходные тактовые буферы, управление врегистры управления и регистры подсистемы, а также интерфейс MAC и логика управления для поддержки автоматизации процессов Ethernet-APL, обеспечивающие надежное подключение 10BASE-T1L Ethernet на большом расстоянии.
<p style="box-sizing: inherit; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; padding: 0px; color: rgb(102, 102, 102); font-family: Roboto, Helvetica, Tahoma, Arial, sans-serif, " microsoft="" font-size:="" white-space:="" background-color:="">
Ethernet-APL напрямую ускоряет конвергенцию межотраслевых сетей ИТ/ОТ. С устройствами физического уровня Ethernet нижестоящие приложения могут свободно реализовывать несколько протоколов на Ethernet-APL-интегрированные устройства, значительно повышающие масштабируемость скоростей передачи данных.
style="box-ssize: inherit; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; padding: 0px; color: rgb(102, 102, 102); font-family: Roboto, Helvetica, Tahoma, Arial, sans-serif, " microsoft="" font-size:="" white-space:="" background-color:="">
SummaryВ контексте ускоренного роста числа конечных узлов критически важно решить проблемы энергопотребления, задержки и масштабируемости данных на физическом уровне Ethernet для достижения бесшовной передачи Ethernet. Ожидается, что с добавлением Ethernet-APL эти устройства физического уровня полностью решат проблемы, возникающие при использовании Ethernet.
