工業以太網市場大有可為

    1、工業以太網標準先進

    眾所周知20世紀70年代出現的以太網技術，在基礎通信領域引發了一場全球性的信息革命。以太網的成功之處在于實現了便捷的網絡互連，通過以太連接的可以是不同類型、運行不同網絡協議的設備和系統，人和人之間的交流通信變得異常簡單方便。21世紀以來以太網技術開始應用于工業自動化控制系統，工業以太網交換機是在商用以太網交換機（IEC8802.3）基礎上研制而成的。

    中企顧問網發布的《2012-2016年中國物聯網市場分析預測與投資方向研究報告》顯示：工業以太網充分吸收了商用以太網標準透明、開放等優點，為機器與機器之間的數據通信提供了統一的網絡平臺，是未來物聯網的重要網絡基礎。同時針對工業控制實時性、高可靠性的要求，工業以太網在鏈路層、網絡層增加了不同的功能模塊，在物理層增加了電磁兼容性設計，解決了通信實時性、網絡安全性、抗強電磁干擾等技術問題。

    1）與現場總線比較：

    傳統的工業自動控制系統由各設備廠商通過現場總線和私有通信協議實現控制信號和數據信號的傳輸。現場總線技術因其天然的劣勢：

    管理層與控制及現場設備層采用不同的通信協議，上下層采用不同的通信協議無法直通信，管理層不能訪問控制區域的設備；

    各類現場總線采用不同的技術標準，缺乏統一協議，不能實現透明連接；

    傳輸速率不高，缺乏對其它應用如語音、圖像數據的支持能力；

    在組網及管理控制上顯得非常局限。而工業以太網采用統一的通信協議實現管理層、控制和現場設備間無縫連接，形成企業級管控一體化的透明全開放網絡，實現工業控制通信的“e網到底”。

    2）、與令牌環網比較

    以太網區別于其他網絡的重要特點是，它采用的介質訪問控制方法——CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection，沖突檢測載波監聽多點訪問)是一種非確定性或隨機性通信方式。基本原理是：某節點要發送報文時，首先監聽網絡，如網絡忙，則等到其空閑為止，否則將立即發送，并同時繼續監聽網絡；這就會發生信息碰撞，碰后節點等待隨機長度的時間后重新發送。16次后，控制器將停止發送并向節點微處理器回報失敗信息。

    令牌總線控制方式在工業控制領域也應用得較多，特點是網絡上各工作站對總線的控制權是由令牌來控制的。收到令牌的節點在一段規定時間內擁有網絡傳輸介質的控制訪問權，并向網絡上發送一幀或多幀信息，當該站傳輸已經完成或它占用網絡的規定時間到時，令牌將傳遞到下一邏輯站。由于令牌傳送等技術都是預先規定好的，響應時間等可控，因此令牌網又稱為“確定性”網絡。

    《2010-2015年中國以太網絡交換機行業市場研究及投資發展預測報告》研究發現：在負荷較輕時，以太網網絡的響應速度明顯大于令牌網絡，但隨著負荷的增加以太網網絡的響應速度就急劇下降，而令牌網絡卻下降得非常緩慢。可以看出當網絡負荷低于25%時，以太網網的響應速度快。在工業控制系統應用中通過設計，可以使網絡負荷低于10%，完全可以采用以太網來取代令牌網。隨著芯片技術進步及通信速率的提高，在數據吞吐量相同的情況下，通信速率的提高意味著網絡負荷的減輕和網絡傳輸延時的減小，也就意味著網絡碰撞機率大大下降，因此以太網在工業控制中也可以完全取代令牌環網。

    2、逐步廣泛應用于電力、軌道交通等多行業

    隨著企業信息化與自動控制技術的發展，工業以太網因其各方面優點正逐步應用于電力、冶金、石油化工、市政、軌道交通等工業領域中。據統計2010年來自上述五個行業的市場份額之和超過了80%，而電力和軌道交通兩大行業的市場份額超過了60%。

    工業交換機一般應用于火電廠輔網控制系統中。在大型火電廠，隨著電力現場設備的增多及其自動化過程的復雜化，對輔控設備的數據采集與監控的要求也日益嚴格。大型火力發電廠的輔助生產車間一般均是由水網、煤網、灰網組成,每一網都可獨立成一個系統，每個控制點相對分散例如對電廠用水、煤、灰的處理中；另外在風電、核電和太陽能發電系統中，由于應用環境惡劣，其現代通訊保障都是通過工業交換機來實現的。

    智能電網的大發展給工業以太網帶來了巨大機會

    《國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》將智能電網的建設上升為國家戰略，指出要“依托信息、控制和儲能等先進技術，推進智能電網建設，切實加強城鄉電網建設與改造，增強電網優化配臵電力能力和供電可靠性”。根據國網公司“十二五”智能化規劃，“十二五”期間將新建110千伏及以上智能變電站約5100座，改造110千伏及以上變電站約1000座。到2015年，經營區域110千伏及以上電壓等級智能變電站占變電站總座數的30%左右。目前智能變電站尚未規模啟動，隨著技術標準逐漸統一，智能變電站全面開花存在可能。

    中國智能電網的建設對工業交換機主要有2大市場，即數字化變電站和配網智能改造工業交換機市場。

    數字化變電站是指變電站信息的采集、傳輸、處理全過程實現數字化，且每個環節都具備完善的自診斷功能。二次接線大大簡化，二次設備全部基于標準化、模塊化的微處理器設計制造，設備之間的連接全部采用高速的網絡通信，二次設備不再出現功能裝臵重復的I/O現場接口；各類設備通信采用統一開放的協議，信息可靠性、完整性和實時性得到保證，通信介質采用光纖取代傳統的電纜；最終體現在過程層設備的數字化，整個站內信息的網絡化，以及開關設備實現智能化。

    配網智能改造是指配網主站通過通信網絡實時收集各種電網運行數據，并實時進行分析，然后輔助配網生產管理系統決策，最后通過通信網絡下達控制指令。因此高質量的工業通信系統是其重要的有機組成部分，發揮著舉足輕重的作用。

    軌道交通的大發展給工業以太網帶來了巨大機會

    交通是工業交換機的第二大市場，中國近年交通市場發展尤為迅速，國家將大筆的投資投向了高速鐵路和城市軌道交通的建設。在高速鐵路行業中，工業以太網交換機已被廣泛應用于信號控制系統、列車控制系統、鐵路調度與信息系統、牽引電力控制系統、隧道橋梁監控系統、防風監測控制系統、車站信號調度系統、車內信息系統等網絡中。在城市軌道交通行業中，工業以太網交換機已被廣泛應用于乘客信息系統、數字閉路應用電視系統、自動售檢票系統、電力監控系統、環境監控系統、火災消防監控系統、信號控制系統等網絡中。

    煤炭、冶金、石油天然氣以及物聯網行業都給工業以太網帶來很大發展空間。

    3、行業正處于導入期，市場空間寬廣

    工業以太網在中國的真正興起也是從2008年左右開始的，有數據顯示截止到2010年底，中國各類現場總線節點數達1780萬，工業以太網安裝節點數僅19.2萬，僅占現場總線節點數的1.08%。雖然存量較小，工業以太網顯現出了較好的增長態勢，其增長速度遠高于現場總線。2010年我國工業以太網安裝節點數同比增長39.1%，而現場總線安裝節點數僅同比增長15.6%。

    作為新興產業，全球工業以太網行業目前正處于產業發展的導入期，最近十年的增長速度遠高于互聯網和現場總線的增長速度。

    根據各個行業的十二五”規劃情況看，中企顧問網推算我國工業以太網交換機年均市場容量約在15.6億元至44.9億元之間，區間中值在30億元，是2010年市場規模10億元的3倍。