以太网即将走向网络边缘?

虽然技术上已经可以实现以太网连接到设备和传感器级别在美国，考虑到功率、空间和成本等因素，目前还不适合大规模使用。对设备通信工程师来说，这听起来是一个完美的挑战，这正是工程师们所做的模拟设备正在研究。

在他的会议期间ODVA在2017年的会议上，模拟设备公司的Tom Weingartner表示，他们希望将以太网与常见的工业通信，如控制器区域网络(can)相提并论。Weingartner说，要做到这一点，必须对物理层进行改变，以有效降低与以太网相关的成本和电力问题。

Weingartner指出，在这个项目中，为了有效和实际地将以太网降低到传感器级别，有必要处理工业自动化设备的特殊布局考虑，如大量的高速引脚和隔离的需要。为了解决这个问题，模拟设备公司正在进行实验，以降低以太网的复杂性，并专注于开发一种先进的媒体访问控制(MAC)——识别网络上每个节点的硬件地址。

Weingartner说:“通过这种方法，我们瞄准了一种小规模的单芯片处理解决方案(将以太网引入工业边缘设备)，方法是降低处理器速度、内存和RAM大小，降低处理器到网络接口的互连复杂性，并降低pin数和网络接口的复杂性。”从本质上说，“我们正在将MAC引入PHY (OSI模型的物理层，将MAC连接到电缆)，这就是以太网的全部内容。这样做不仅为新的实现提供了可能性，也为棕地应用提供了可能性。”

Weingartner解释了Analog Devices将先进MAC带到边缘设备的想法是如何工作的，他说:“我们在任何帧传输到处理器之前执行智能/动态帧过滤和缓冲，而不是一般的流量过滤。通过该功能，高级MAC可以实现协议之间的优先级管理。它还减少了总体的缓冲区空间需求，并根据优先级、应用程序和处理器负载条件保留帧。通过这样做，它大大减少了传输给处理器和由处理器处理的数据量。”

Weingartner说，通过先进的MAC方法减少以太网的占用空间，为使用双绞线以太网打开了大门，并为边缘级以太网通信增加了功率和内在安全性。他补充说，它还允许时间敏感网络(TSN)被拖到边缘。

Analog Devices的先进MAC方法的三个具体影响包括:

• 设备软件——对复杂性影响最大的软件。Weingartner说，解决这方面的问题是一个关键因素，因为“软件占用空间会影响内存大小，协议会影响处理器的选择”。
• 设备硬件的架构可以帮助软件管理复杂性。“先进的mac可以通过提供更多的第二层处理来减少软件的负载，”他说。
• 将MAC层重新分配到PHY中，即使是最简单的处理器也有机会连接到以太网网络。

Weingartner强调，尽管这个想法听起来很令人兴奋，但在这一点上，Analog Devices实现这个概念的方法只是一种方法。Weingartner说:“这还不是板上钉钉的事。”“我们的目标是降低以太网的功耗、面积和成本，把以太网带到那些甚至没有MAC的设备上。”

通过向ODVA等组织介绍这一概念，Analog Devices正在寻求进一步的概念输入，以帮助交付一种基于芯片的产品，能够满足与在工业边缘设备上实现以太网通信相关的行业需求。