过去几年是Profibus和Profinet International（PI）的工作组的繁忙。工作组开发给PROFIBUS，PROFINET和IO-LINK规范所做的所有技术进步。这些群体由业界的一些最聪明的工程师组成，来自大公司的公司。这些人志愿他们的时间来帮助推动我们的技术前进 - 一个工作组特别忙。
工业4.0工作组(I4.0 WG)最初是在2015年召开的，当时工业物联网(IIoT)等趋势首次获得关注。当时，这个小组的任务是将概念变成现实。他们没有为了技术而盲目地采用新技术，而是采取了一种不同的方法。通过与垂直市场的终端用户合作，该团队首先开发了一长串需求列表。然后对这些需求进行优先排序，结果突出了三个主要领域——简化、集成和流程。
简化
当涉及确定性网络 - 替代工厂自动化的基本方面时，时间敏感的网络（TSN）都是关于使寿命更加复杂。通过PROFIBUS，通过封闭的现场总线实现了决定歧视。但是，由于PROFINET在标准开放以太网上运行，这不是由设计决定的，因此额外的功能被内置于PROFINET协议中以实现这一确定性。即，协议跳过ISO / OSI模型的图层3-4，并直接从第2层到第7层。此外，PROFINET同步实时（IRT）增加了带宽预留，同步和调度等功能，以便更快地工作速度运动控制。
现在工厂自动化之外的其他行业对确定性以太网感兴趣，我们在Profinet中构建了15年的特性正在成为IEEE标准，称为TSN。这简化了网络，因为确定性可以通过TSN机制被认为是理所当然的。虽然将TSN工具引入Profinet规范听起来很琐碎，但I4.0 WG花了几年的时间才实现了这一点。在2019年中期，PI将发布Profinet@TSN规格，我们预计首批采用该技术的产品将在2020年上市。
整合
工作组中突出显示的另一个主题是水平/垂直集成 - 这侧重于减少努力访问制造线路数据并协调额外使用。为此，PI计划于2019年中期发布其PROFINET / OPC UA伴侣规范。
当然，机器到机器（水平）集成对PROFINET没有新的。实际上，在扩展到I / O数据交换之前，以这种方式使用的第一个版本的协议。凭借这一历史记录 - 加上OPC UA的能力和广泛验收的知识 - I4.0工作组确定的OPC UA是将PROFINET从控制器集成到控制器的最佳方法。与TSN相结合，OPC UA允许各种供应商的最佳机器确定地传达。
对于垂直整合的应用，PROFINET / OPC UA配套规格将与PROFINET诊断和资产管理记录，OPC UA对象的映射开始。经由OPC UA提供这样的数据，它可以更容易地通过更高级别的系统访问。例如，对于诊断映射，OPC UA的警报和条件功能可以通过Profinet的利用。对于资产管理记录，我们的目标是进一步推进数字化环境中的管理外壳的概念。通过OPC UA来收集来自PROFINET设备的详细资产管理记录的能力将有助于创造任何给定的机器数字双胞胎。
每当垂直整合的话题进行了讨论，总是提出的第一个问题是关于安全性，这个问题是由PI的I4.0工作组讨论。与工业控制系统安全面临的挑战是要在过头去和不去远远不够之间的平衡。考虑到这一点，因为第一安全实现是在2018年4月证实，工作组最初的重点是减少潜在的人在这方面的中间人攻击。
鉴于大多数PROFINET流量在ISO / OSI模型的第2层发送，其数据包根据MAC地址分发。根据定义，此级别的数据包不会遍历不同的子网，并且不根据IP地址路由。因此，需要恶意演员内部你的网络用这些数据包做一些邪恶的事情。当然，如果黑客在您的网络内部，则有更大的问题才能担心。但是，由于PROFINET在某些情况下使用IP地址来路由不时关键的流量，因此这些实例可能更容易受到中间人攻击的影响。这就是为什么工作组确保议定书的努力在此首先专注于此。
过程
如果TSN进步将感受到最离散制造，则称为高级物理层（APL）的进步以太网将感受到最连续的过程控制应用。这里的差别的原因是TSN机制在ISO / OSI模型的第2层上工作，而APL运行在第1层工业生产过程的最终目标是把以太网下降到危险区域实地一级的工具。
随着仪器获得更复杂和更多数据的可用，需要增加带宽以访问此数据变得显而易见。以太网提供了此功能，具有众所周知的标准的额外好处。即将举行的APL将基于单对布线，已经熟悉Profibus Pa World。类似地，电源和通信都将通过这些线传输。最后，APL将超过目前在公共100Base-TX以太网网络上强加的100 M个限制。
由于这是以太网本身的进步，而不仅仅是Profinet, PI正在与其他现场总线组织合作进行这项工作。因此，APL的时间线比TSN实现或OPC UA配套规范的时间线稍长一些。APL的工作预计在2020年或2021年之前不会完成。
我们都知道，在制造业市场，事情不会很快发生。但在现实中，这些技术将在这里才知道它。
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