汽车CAN总线协议与应用工业以太网的双重引擎提升效率与智能化
以太网(Ethernet)技术支持着无所不包的网络协议，因此在数据信息网络中广泛应用，其优势包括高传输速度、低能耗、便于安装和兼容性好等。随着网络技术的发展以及工业控制领域对网络功能要求的提高，以太网正逐渐进入工业控制领域，形成了新的以太网控制网络技术。工业以太网开放性使得工业控制网络与企业信息网络之间实现无缝整合，展现出不可比拟的优势。
以太网因其支持所有流行的网络协议而在商业系统中得到广泛使用。近年来，以太网已步入自动化系统，形成了新型的以太网自动化通信标准。这主要是因为工业自动化系统向分布式和智能化操作转变，对开放通讯协议提出了更高要求。
引入以太网到工业环境，其优点明显：1. 以太网是一种完全开放和数字化的网络，可以轻松连接不同厂商设备；2. 它能够实现从现场总线到企业信息系统的一体化全开放联网，如图2所示；3. 硬件成本较低，因为当前市场上有成熟且可用的软件开发环境和硬件设备供选择；4. 通信速率高速，可以满足企业日益增长的大量数据需求，并支持音视频数据传输；5. 有很大的持续发展潜力，在快速变化的时代，企业将依赖一个快速有效通信管理平台，以确保信息技能和通讯技能不断进步。
尽管如此，以太网在进入工控领域时也面临一些挑战：1. 实时性问题：由于CSMA/CD介质访问方法难以为实时性的保证，一条总线上的多个节点竞争共享资源，这种方式难以满足工控对实时性的严格要求；2. 对于恶劣工作环境适应性与可靠性：需要改善抗干扰能力、外观设计等符合工厂现场要求；3. 应用层协议问题：现有的应用层协议可能不适用于工控现场设备间实时通讯需要制定统一标准；4. 安全问题：考虑安全风险如爆炸或易燃区域，以及防止病毒攻击等威胁需加强安全措施；5.QoS（质量服务）问题，即根据不同的用户需求及内容调整服务质量。
随着技术进步，上述问题正在得到解决。例如，快速交换式以太網技術采用全双工通信，无碰撞机制，有助于优先级处理并最大限度利用带宽，同时提供更好的实时性能。此外，还有专门针对各类工作环境制造出的抗干扰产品，以及基于TCP/IP协议栈进行增减模块或制定符合工业需求的新标准。此外，还存在针对安全方面的问题，如加密、防火墙等多重保护措施。但是对于特定的场景如汽车操控系统或数控机床，由于作业条件恶劣且对实时性可靠性的极高要求，使得这些场合仍然无法完全替代现场总线。在未来的时间里，将会有一种混合式操控系统，其中既包含有现场总线，也包括其他类型的手段来满足各种不同程度复杂任务所需。
