隨著工業(yè)以太網(wǎng)被更多的采用，對于想要提升網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的廠商來說，選擇工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)是明智的選擇。預(yù)計(jì)流程自動化領(lǐng)域的工業(yè)以太網(wǎng)采納率到2016年將升到96% ，出貨量將高達(dá)870萬個。

據(jù)IHS公司旗下的IMS Research的研究，2011-2016 年流程產(chǎn)業(yè)的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)有望增長近一倍，在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)市場不斷挑戰(zhàn)現(xiàn)場總線的主導(dǎo)地位。

流程產(chǎn)業(yè)中的工業(yè)以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)2016年出貨量有望達(dá)到870萬個，比2011年的440萬個大增96%，如圖1所示。這意味著2016年工業(yè)以太網(wǎng)將占到流程產(chǎn)業(yè)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的45%，高于2011年的39%。現(xiàn)場總線將為此付出代價，同期內(nèi)的增長率預(yù)計(jì)為51%.

工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)是在商用以太網(wǎng)交換機(jī)(IEC8802.3標(biāo)準(zhǔn))的基礎(chǔ)上研制而成的，適應(yīng)不同工業(yè)控制系統(tǒng)的功能和性能需求，適應(yīng)各種惡劣環(huán)境的高可靠性數(shù)據(jù)交換設(shè)備。繼10M波特率以太網(wǎng)成功運(yùn)行之后，具有交換功能，全雙工和自適應(yīng)的100M波特率快速以太網(wǎng)(FastEthernet，符合IEEE802.3u的標(biāo)準(zhǔn))也已成功運(yùn)行多年。采用何種性能的以太網(wǎng)取決于用戶的需要。通用的兼容性允許用戶無縫升級到新技術(shù)。

圖1：以太網(wǎng)與現(xiàn)場總線市場份額及新增節(jié)點(diǎn)情況 (新節(jié)點(diǎn)以千計(jì))

雖然流程產(chǎn)業(yè)在采納新技術(shù)方面向來比較緩慢，但在某些關(guān)鍵領(lǐng)域，工業(yè)以太網(wǎng)的采納率已開始超過現(xiàn)場總線，成為其中的主流網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

安全領(lǐng)域就是一個很好的例子。雖然不是總能得到強(qiáng)制性法規(guī)的推動，但流程安全系統(tǒng)——即安全集成系統(tǒng)，廠商會相當(dāng)定期地更新，以確保操作者安全和最大化正常運(yùn)行時間(and maximize line up-time)。壽命期較短，意味著新技術(shù)可以更快地進(jìn)入市場，也更容易實(shí)施，因?yàn)楦难b時有更多的機(jī)會來更新網(wǎng)絡(luò)。

確保連網(wǎng)

此外，也存在擴(kuò)大連網(wǎng)的趨勢。網(wǎng)絡(luò)正在趨于同質(zhì)商品化，意味著遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制更容易訪問。分立自動化領(lǐng)域也在出現(xiàn)這種情況。

流程元件與系統(tǒng)，比如遠(yuǎn)程終端單元與分布控制系統(tǒng)，也在普遍連成網(wǎng)絡(luò)。預(yù)計(jì)2016年約有95%的新增出貨量支持網(wǎng)絡(luò)，高于2011年的90%。該比例的上升速度預(yù)計(jì)相對緩慢， 但可能達(dá)到100%。網(wǎng)絡(luò)支持產(chǎn)品現(xiàn)在幾乎已被視為同質(zhì)商品，流程產(chǎn)業(yè)希望采用。隨著連網(wǎng)能力的增強(qiáng)，普通節(jié)點(diǎn)數(shù)量也在增長。這為使用更加精巧的網(wǎng)絡(luò)與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)創(chuàng)造了條件。

預(yù)計(jì)整個工業(yè)自動化領(lǐng)域的工業(yè)以太網(wǎng)使用量會不斷增長。IHS公司預(yù)測，截止到2016年，新的流程自動網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的CAGR略高于14%。這個增長率遠(yuǎn)高于新的現(xiàn)場總線節(jié)點(diǎn)，后者的同期增長率預(yù)計(jì)低于9%。

隨著流程產(chǎn)業(yè)采納更多的工業(yè)以太網(wǎng)，所以對于希望近期升級網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的廠商來說，基于工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)似乎是明智的選擇。雖然現(xiàn)場總線采納率仍在增長，但工業(yè)以太網(wǎng)具有網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一性與簡單性等優(yōu)點(diǎn)，可以帶來更低的成本與更長的正常運(yùn)行時間。

然而，現(xiàn)場總線仍有一些優(yōu)勢。HART作為流程產(chǎn)業(yè)的重要協(xié)議，能夠在4-20毫安的電線上傳輸信號，這對于那些使用原有基礎(chǔ)設(shè)施的廠商是一個重大優(yōu)勢。此外，相當(dāng)多的某些現(xiàn)場總線解決方案遺留下來，意味著大量機(jī)器仍在使用較舊的協(xié)議。預(yù)計(jì)在最近10到15年已經(jīng)基本代替現(xiàn)場總線。降低一般管理費(fèi)用，更容易訪問生產(chǎn)數(shù)據(jù)和縮短停工期，這些優(yōu)勢將在較長期內(nèi)驅(qū)動工業(yè)以太網(wǎng)得到更多的采納.