例如,电压、频率和物理连接器是电力传输的特征。然而,在使用了大约120年之后,这些变量都没有在世界范围内标准化。这就是根深蒂固的地方标准的持久力。
通常被称为“工业以太网”的全球融合的关键组件并不是真正的以太网本身,而是运行在网络层或ISO 7层堆栈中的第3层的互联网协议(IP)。IP运行在大量不同的物理层和数据链路层之上,或者分别是第1层和第2层。自1985年IEEE第一次标准化802.3网络以来,已经指定了许多不同的以太网物理层。
这些层从每秒10mb发展到10gb,再加上全双工以太网交换机的出现,将以太网推进到许多不同的环境和应用中。在办公环境中,普遍采用的是EIA/TIA 5E类无屏蔽四对双绞线,其中两对端接在RJ-45连接器上。网络专家称此配置为10/100BaseTX,但其他人只称其为以太网。
然而,存在各种各样的工业环境,在其中许多环境中,以太网RJ-45连接器不是可接受的选择。原因包括化学物质、振动、灰尘、强电磁场、潮气、设备冲洗,以及由于与路过的工厂车辆接触或人员粗暴操作而导致物理连接器机械故障的总体较高概率。
为补救RJ-45在工业环境中的局限性而设计的解决方案分为两大类:通过封装在工业外壳中增强RJ-45的适应性;用完全不同的完全工业连接器替换RJ-45。硬化的RJ-45连接器物理上更大。它们较大的尺寸在某些情况下是一种负担,并不是所有的商品房设计都是兼容的。与任何此类解决方案一样,它们不能解决最困难的服务环境中的所有问题。
更换连接器的类别是基于M12的形式因素。M12只指定了连接器的形状因素,而不是完整的连接器设计。它结构紧凑,为许多行业的制造商所熟悉,在这些行业中,它作为连接传感器和辅助电源的技术有着悠久的历史。它非常适合IP67等恶劣环境。除了与商用现货(COTS)组件不兼容外,M12还有其他缺点。以太网使用M12导致了四脚和八脚M12连接器的不兼容性。四针连接器在欧洲更为普遍,符合欧洲在以太网服务中使用两对电缆的惯例,而不是美国电信标准机构TIA规定的四对电缆。
一些封装RJ-45的支持者也对采用完全不同的M12技术,以目前普遍使用的100MB信号速度表示担忧。他们认为,100MB以太网通道中包含非cots组件时,出现电磁问题的概率更高,这些组件在100MB以太网通信中的经验基础要小得多,并且在恶劣和电噪声的工业环境中长时间运行。在老化的网络基础设施中诊断电缆问题的巨大困难使他们尽可能选择封装的COTS。
请仔细注意工业以太网网络物理层使用的标准,包括连接器。预计在可预见的未来,市场上还会出现M12和加固RJ-45连接器。
哈里·福布斯,hforbes@arcweb.com
哈里·福布斯是ARC咨询集团工业网络和无线解决方案的高级分析师。