下一代工业以太网交换技术-EOE（Ethernet Over Ethernet）

近几年，工业4.0、智能制造、工业互联网、能源互联网的概念被工业领域所熟知，工业系统工作的方式和理念与传统IT系统比较，有其自身的特点。完全将IT交换技术移植到工业网络里，是无法完全满足工业系统数据通信的要求的。工业通信，需要一种契合工业理念的交换技术，而不仅仅是将IT交换技术包装成工业等级（适应恶劣环境）这么简单。

从工业系统对数据的时效性、可靠性以及维护性的角度去看，服务于工业系统的工业网络应具备三点最基本要求：1.确定性（时延低、抖动小）与非确定性数据的融合；2.提升网络可靠性（消除网络故障时对工业系统的影响）3.网络的可观察性（让用户和系统实时看到数据在网络中的状态）。满足基本需求的前提下，契合工业系统理念的附加属性也应该是网络技术值得探索的方向。首先，网络如何供更可靠的、更高效的、更灵活的时间同步是必须要解决的问题。思考如何将原来的时间同步的标准技术进行优化，形成契合工业领域的要素（冗余、可靠）的时间同步方法，使传统的IT技术具备工业特色。

虽然随着国家战略层面的推动，工业改造和进步势在必行。但这也是一个循序渐进的过程。就现阶段而言，大数据采集是最契合现实基础的工作内容。针对工业的大数据采集，也需要新的网络技术给予支撑。传统的IT技术，想获知一个设备（被采集）的信息时，由采集服务器下发“查询”指令，由被采集设备组织数据报文，回复给采集服务器。这种方式是主动方式。被采集设备的主要工作内容是与其他设备协同工作，完成生产动作。也就是说采集的动作对原本的工作系统造成额外压力，产生畸变。最理想的状态是无畸变的采集。显然，传统IT技术达不到这一点。另一方面从网络的角度来说，附带时间属性的数据对上层应用才最合适。数据的时间是一个平面，才能了解数据之间关联性，才能建立更精准的数据模型。绝大多数工业系统，是不存在统一时间的，而且很多用户设备没能力为数据添加时间属性。这时候，网络能否赋予数据时间属性尤为重要。

上述问题，在完整的EOE技术体系中得以解决，使用EOE技术实现的网络，叫做智能确定性网络IDN

EOE通信架构可以实现：

1.确定性网络

双通道（快速/标准）架构实现确定性，传输时延相对稳定。提供GOS(guarantee of service)保障服务，在多类型业务情况下，保障控制数据或者重要系统数据不受其他数据的影响，每一跳交换机的传输时延在0.8~3us。

• 多路径传输

数据在网络中从单一路径（传统交换）转变成多条路径同时转发多份相同数据。数据具备更高的可靠性。体现在用户端的效果就是“零自愈”（无缝冗余）的网络，网络中任何故障发生时，用户系统数据零丢包。

• 智能路由（二层交换）

    二层智能路由是为了打破传统组网拓扑的限制。IDN网络支持任意拓扑（二层交换），且无需网络配置，实现交换机自组网功能。

EOE-确定性网络

• 确定性的网络：

传输时延要相对稳定，提供GOS(guarantee of service)保障服务，在大业务量下能保障实时数据的低时延传输（每一跳<3us）。

• 通过划分通道以及包打断机制实现GOS

    每条通道具备优先级且支持优先通信机制；  高优先级通道打断低等级的通信，从而保障高优先级通道的低时延转发。完成转发后， 低等级通道恢复通信，且在相邻的交换机重组被打断的包，在保障高等级通道的低延时的同时，不影响低等级通道的性能。

EOE-多网融合

目前，控制自动化集成的程度越来越高，机器视觉，状态检测数据在网络中的比重也在增加。除此之外，视频监控也是工厂、车间必备的系统，然而控制网络与视频监控系统的网络目前还是分别建网。

EOE网络具备确定性网络的属性，可将控制网、视频监控网、数据采集网等多网融合，仍能保证控制数据的低时延传输，每一跳<3us。

• 现场总线层与以太网层的融合
• 控制网与视频监控网的融合
• 控制网与数据采集网的融合
• 兼容Profinet、EtherCat等以太网控制协议
• 大幅降低网络建设、施工、运维成本

EOE-二层任意组网

全二层 零自愈 零配置 无风暴

什么是EOE的“以太总线”

以太总线使用单播通信来模拟传统的现场总线，实现多个目标同时通信的方式。子系统或单元可以在网络中加入到一条虚拟总线，控制系统可以像传统现场总线的工作方式一样，在EOE网络中工作。

EOE的“以太总线”能做什么

• 在一条“总线”上的设备可共享同一个MAC地址，甚至相同的IP地址，所有设备等同于一个设备进行对外通信
• 同一“总线”上的所有设备都可以同时对总线控制器进行通信
• 一个网络设备（支持多MAC、IP）可以同时加入多条“总线”进行通信或者监听

针对以太总线的特点，我司开发了总线交换机产品，作为以太总线的体现方式之一。

NENET总线交换机在支持传统总线转换器以及交换机的功能的基础上，颠覆性实现了总线—总线的总线交换的技术创新。 在不同的交换机下的设备，可以定义为同一条总线。同一条总线节点由只能按照链状的物理结构进行连接，转变成可在网络中任意位置部署，实现一对多的通信方式。

• 虚拟总线
• 总线数据零自愈冗余
• 总线线路共享
• 总线节点任意部署
• 方便扩容
• 消除距离对总线波特率的限制

EOE-精准对时应用(IRIG-B over Ethernet)

• 整网对时精度<1us
• 主时钟首先高效率的将所有交换机对时；
• 对时设备再从本地交换机获取精准时钟
• 本地交换机可以B码对设备授时
• 本地交换机分段授时精度<160ns，且与环境（温度、晶振等）无关
• 业务数据不影响对时精度
• 大幅降低精准对时成本

NE9000工业以太网交换机

了解更多解决方案请咨询：400-0911-761