2019年11月对IEEE 802.3cg规范的认可标志着引进工厂操作员在网络边际衔接设备天壤之别的新方法，使他们不再遭到根据传统4 mA至20 mA和HART®通讯接口的基础设施的约束。
802.3cg规范也称为10BASE-T1L，是一种工业以太网网络协议。经过该协议，可以打破在工厂履行一线服务的根本操作设备（传感器、阀、履行器和控件）与完成新智能工厂智能的企业数据、比特和字节库之间的屏障。10BASE-T1L网络将成为向数据和剖析驱动型工厂运营形式改动的重要推进要素，这种趋势被称为工业4.0。
这是否意味着工业工程师就应预备用10BASE-T1L基础设施替换4 mA至20 mA或HART体系，即便802.3cg规范才刚刚设定？
从4 mA至20 mA或HART成功改动为10BASE-T1L的要害要素是什么？
图1.10BASE-T1L可对工厂网络边际进行大数据剖析
数据剖析支撑进步生产力和功率
工业4.0施行正在横扫每一个现代工厂运作。工业4.0的中心是期望经过大数据获利。新剖析软件现已开端改动工业操作和保护工厂设备及厂房的方法。当经过剖析得到的见地提醒显着不同的数据集的形式时，一般是最深入的。
可以从工厂设备中可靠地获取的数据越多，数据类型越多，软件支撑状况监控和猜测性保护等先进功用的时机就越多。4 mA至20 mA和HART接口的低数据带宽以及将其集成到企业核算基础设施的有限规模，阻挠了工程师向这些传统端点运用剖析。4 mA至20 mA和HART技能还约束了可供应给端点的电量和长途操作设备的规模。
因而，经过将现有4 mA至20 mA或HART设备改动为10BASE-T1L可取得数据的优势，运用这些数据后，可进步生产力和功率。智能互联工厂一般可以削减计划外停机，削减动力糟蹋，更好地运用设备和其他财物，以及更有效地布置人员。10BASE-T1L衔接许诺将这些优势延伸到工厂的各个旮旯，在这些当地，传感器和其他端点在企业网络规模之外运转。
10BASE-T1L：更高的数据速率和功率输出
装置10BASE-T1L设备的状况取决于802.3cg规范供给的一组功用。10BASE-T1L衔接供给以下功用：
● 经过长达1千米的电缆完成最大数据速率10 Mbps。
● 向Zone 0实质安全运用中的端点供给高达500 mW功率，然后操作比4 mA至20 mA或HART体系所能支撑的更广泛、更杂乱的端点。它还可向非实质安全运用供给高达60 W功率，详细取决于布线。
● 有或许重复运用现有、已装置的双绞线。
● 丰厚的设备管理选项，包含从衔接的设备供给确诊数据，以及为其供给软件更新。
● 每个节点的互联网协议(IP)地址，将物联网功用扩展到工厂网络边际。经过IP地址，不仅可监控节点，还可长途管理节点。
● 与企业网络基础设施集成。
从硬件的视点来看，施行10BASE-T1L设备一般很简单。这是由于用于10BASE-T1L通讯的物理介质是一根双绞线。这乃至或许是传输4 mA至20 mA或HART通讯的同一根电缆。802.3cg规范支撑装置在危险（防爆）环境中。
前期或许在混合设备上施行10BASE-T1L，混合设备一起支撑旧接口（如4 mA至20 mA）和新工业以太网协议。
图2.运用10BASE-T1L为企业级数据剖析引擎解锁丰厚的数据流
在10BASE-T1L上取得成功
ADI公司将在许多客户选用工业4.0技能的进程中扮演重要人物。咱们的经历标明，两个要害要素将决议10BASE-T1L项目是否成功：
● 对数据的重视
● 网络安全性
一旦重视起10BASE-T1L施行的操作细节，工程师或许就会疏忽施行它的原因，即揭开端点（如传感器）操作的本相，并将其间的丰厚数据流馈入企业级数据剖析引擎中。
因而，10BASE-T1L项目取得成功面对的最大危险不是端点自身，而是物理基础设施；问题一般出现在后端，当对处理和运用来自新衔接端点的数据集预备不充分时。
因而，着手装置10BASE-T1L的工业工程师应该考虑到这些问题：
● 经过从传感器和其他端点取得的数据，我能取得哪些类型的见地？
● 怎么将这些数据整合到企业级控制体系？来自端点的数据的格局是否兼容或是否需求转化？
● 经过数据剖析得出的见地将怎么改善进程或体系？
工程师要面对的第二个要害问题是安全性。只需端点经过10BASE-T1L网络衔接，端点面对的要挟的性质就会产生很大的改动。曾经经过4 mA至20 mA衔接时，不行杂乱的衔接降低了进犯危险。
802.3cg规范供给的超卓衔接（包含每个节点的IP地址）使得每个端点都简单遭到经过企业网络进行的长途进犯。工厂一装置10BASE-T1L，将4 mA至20 mA或HART端点与网络阻隔的固有物理防火墙就会消失。
这意味着，各个节点和网络基础设施自身有必要经过施行各种技能来保证安全，如：
● 经过加密设备ID进行的设备安全认证
● 数据传输加密
● 阻挠外部实体拜访安全设备的防火墙
图3.ADI Chronous、可扩展以太网，适可而止
从工业4.0项目中罗致经历教训
在802.3cg规范认可后，一向在加快开发10BASE-T1L兼容的组件和设备。在咱们这方面，ADI一向与工业设备制造商协作，保证他们可以遵从路线图，推出支撑10BASE-T1L网络的体系。业界估计，到2021年中供给10BASE-T1L功用的产品将上市。
ADI在支撑客户施行新技能方面的丰厚经历将有助于成功推出这些10BASE-T1L产品。工业自动化部分将支撑这种技能的施行，由于这个部分将以技能为中心的开发人员和专心于客户运用的商场导向型人员组合在一起。这种根据团队的形式将技能专业知识与商场洞察力相结合，带给客户正确的辅导。
关于10BASE-T1L，这种形式将供给PHY产品并支撑完好通讯仓库。它还考虑到了工业产品较长的商业运用寿命，由猜测连续生产数十年兼容10BASE-T1L产品来满意工业客户期户的路线图支撑。
ADI公司和其他公司快速开发10BASE-T1L组件，将使工业设备制造商可以开端开发支撑工业以太网技能的新产品。在支撑规范开发进程的强壮工业公司联盟的支撑下，10BASE-T1L技能估计将替代4 mA至20 mA和HART接口，并加快选用工业4.0。
作者简介
Brendan O'Dowd
Brendan O’Dowd是ADI公司工业自动化业务部总经理，该部分专心于工厂环境中实际国际信息的感知、沟通、解译和剖析技能开发。他是一位工厂环境中人机协作技能专家，致力于以颠覆性技能创新打造未来工厂。Brendan具有30多年的技能职业经历，在参加ADI公司之前，曾上任于Tellabs和Apple。他具有科克理工学院工程学位和利默里克大学核算机工程硕士学位。
