工業乙太網路解決方案
乙太網路是工業應用中資料傳輸的首選。了解有關浩亭工業乙太網路產品組合的更多資訊。
乙太網路正在成為越來越多領域的通用通訊協定。了解浩亭用於工業乙太網路連接和佈線的產品系列。
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完整的乙太網路連線 PDF 指南
這本方便的 PDF 選擇指南讓您全面了解大型工業乙太網路連接市場中的浩亭產品系列。（PDF | 10 MB | 36 頁）
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聚焦惡劣環境：工業乙太網路連結面臨的挑戰
工業乙太網路裝置幾乎無所不在。即使在最惡劣的工業環境下，連接也必須確保安全可靠的傳輸。 約阿希姆·芬克和海科·梅爾 將概述要克服的具體挑戰。
高效能和創新的乙太網路 PCB 連接
小型化、緊湊、強大！浩亭創新的 PCB 連接為設備設計帶來了新的可能性。了解更多信息 浩亭技術集團 產品經理 尼古拉·波諾馬喬、瑪麗安·杜姆克和馬克西米利安·羅雷爾.
RJ Industrial® 乙太網路介面
適用於嚴苛工業環境的 RJ 45： 我們的新型 RJ Industrial® 絕對堅固可靠，Multifeature 版本內含整合式切削工具，可快速輕鬆組裝。這可以在安裝乙太網路基礎設施時節省高達 25% 的時間。
可用形式： 電纜連接器 |電纜組件 |裝置端
ix Industrial® - 用於工業乙太網路的小型化介面
由於設備插座比著名的 RJ45 小 70%，ix Industrial® 為千兆位元乙太網路提供了完美的標準化介面。ix Industrial® 結合了出色的屏蔽、堅固性和出色的性能，是小型化設備的完美選擇。
可用形式： 電纜連接器 |電纜組件|裝置端
T1 Industrial - 單對乙太網路
僅透過一對銅線傳輸乙太網路。SPE 是將現場設備連接到乙太網路的完美技術。單對乙太網路技術速度快、節省空間、成本效益高，而且可立即導入。簡單的感測器、攝影機等配備乙太網路介面，讓 SPE 成為整合式工業和 IIoT 等主題的驅動者。
可作為： 電纜連接器 | 電纜組件 | 裝置端
preLink®
preLink® 系統是一款適用於工業、建築自動化和 IT 的通用、快速、簡單的佈線解決方案。它也是一種可以同等效率地用於所有應用的解決方案。
可用形式： 電纜連接器 |電纜組件 |裝置端
圓形連接器 M12 和 M8
相較於熟悉的 RJ 介面，M8 和 M12 介面結合了工業乙太網路應用的三個重要優勢：高 IP 防護等級、極低的空間需求，以及防震的公/母接觸系統。用於工業建築佈線、機械製造，特別是鐵路應用。
可用形式： 電纜連接器 |電纜組件 |裝置端
工業乙太網路交換機
Ha-VIS eCon 系列的非管理型乙太網路交換器，現可為您提供更多新機型，讓您有效率地架設與擴充乙太網路。
Han-Modular® - 模組化工業連接器的市場標準
Han-Modular® 系列旨在將電源、數據和訊號整合到一個連接器中。由插件、接點、框架、護罩和外殼以及配件組成的多方面系統可滿足客戶的個人需求。客戶可以在 100 多種不同的連接器模組中進行選擇。
這些模組適用於不同的傳輸媒介，並涵蓋各種端接技術以及數種資料傳輸解決方案 (例如 Han-Quintax® (cat 5)、Han Megabit 模組 (2 x cat 5) 和 Han Gigabit 模組 (cat 6a 和 cat 8.2))。專利的 Han-Modular® 鉸鏈式框架可將所有模組配置在廣受歡迎的 Han® 遮罩和外殼中，適用於各種惡劣環境。
Han® 1A - 緊湊、堅固且多功能
浩亭 Han® 1A 首次提供緊湊、經濟實惠的連接器，可用於控制器、小型驅動器和控制櫃，也可在現場安裝。在這個非常緊湊且成本優化的產品系列中，浩亭現在為不同的應用領域提供 M12 D 編碼和 M12 X 編碼插件。
Han® 3A - 適用於惡劣環境的緊湊型連接器
由於強度和多功能性，Han® 3A 工業連接器在機械、機器人、運輸和能源領域中被使用和認可。您將找到適合您在惡劣工業環境中使用的任何需求的版本。Han® 3 A RJ45 觸點插件可用於所有應用類型的不同乙太網路傳輸速率。
什麼是乙太網路和工業乙太網路？
透過使用乙太網路作為通用通訊協定，從雲端到每個感測器之間的通訊統一協定標準的願景正在實現 - IIoT 正在逐漸成為現實。
但什麼是以太網，背後是什麼以及乙太網路在工業中使用的特徵是什麼。在以下段落中了解有關乙太網路的更多資訊。
起點－從夏威夷到全世界
20 世紀 70 年代初，世界上第一個無線電數據網路 ALOHAnet 在夏威夷群島誕生。1970 年，檀香山大學教授諾曼·艾布拉姆森 (Norman Abramson) 正在為該大學位於鄰近島嶼的各個地點尋找廉價的通訊解決方案。
第一個通訊協定在兩個頻帶上隨機傳送資料封包，以避免碰撞，這就是後來乙太網路的基礎。當時，很少人能夠想像這項被稱為 ALOHAnet 的發展有一天將成為國際工業生產通訊的基礎。如今，如果沒有無所不在的以太網，工業生產將不再是可想像的。自動化環境中資料傳輸的要求正在穩步增長，並定量地反映在安裝的乙太網路節點的數量上。如今，乙太網路及其工業乙太網路變體已成為工業工廠中使用最廣泛的通訊標準 - 而這一趨勢還在持續上升。這使得可靠的介面和佈線基礎設施變得更加重要。
乙太網路正在轉變為 IIoT
IoT（物聯網）描述了虛擬和真實實體物件的網絡，以便使它們利用資訊和通訊技術進行互動。我們日常生活中的物體獲得了數位能力，從而成為真正的實體物體，也可以參與數位網路。這個過程也發生在工業應用中，稱為工業物聯網 (IIoT)。
越來越多的工業零件也成為智慧、智慧化的參與者。然而，它們不再像以前那樣僅限於公司內部網路的上層。近年來，乙太網路協定越來越多地連接到雲端系統，同時現場層級也開始發生一些變化。在此，Single Pair Ethernet（簡稱 SPE）是新的實體層，可涵蓋最後一英里，將 Ethernet 直接帶到感測器。
數據收集、評估和使用的增加需要更強大的基礎設施。同時，該基礎設施預計將佔用更少的空間並使用更少的資源。效率是這裡的關鍵字，因為越來越多的感測器及其不斷增加的頻寬需求成為網路參與者。需要新的硬體技術。
自動化與IT融合為自動化
同時，自動化環境繼續與以前分離的 IT 世界結合在一起。其主旨是以實用的方式處理來自公司所有領域的更高的數據速率，並在巧妙的演算法中使用這些數據。自動化的目標始終是提高靈活性和生產力。將所有工業機器相互連線並與 IT 連線，可將從機器取得的資料視覺化，同時也能利用聰明的評估進行預測。我需要在哪裡調整我的流程？優化潛力隱藏在哪裡？
IT 支援的數據評估為優化開啟了全新的可能性。現場層面的數位化也帶來了以前不可想像的全新商業模式或服務。以零件付費模式或基於軟體的機械附加功能啟動只是兩個例子。
除此之外，工廠營運商還可以在全球範圍內密切關注其流程。對於所有這些發展，乙太網路協定是實現這種融合的統一語言。我們也可以清楚地看出，在每個細節上一致地進行這種融合是多麼重要。從雲端到感測器的乙太網路 - 這就是實現真正的工業物聯網的方式。從類比系統和現場匯流排到乙太網路協定的發展經常出現在每年發布的 HMS 工業網路研究中。這些研究顯示了工業網路中新型通訊節點的市場分佈。在五年前的 2016 年，乙太網路通訊協定的整體佔有率為 38%，而現在到了 2021 年，這個比例已經成長到 65%。與此同時，現場總線系統的整體佔有率縮減了 30%。
所有業務領域採用統一協議的趨勢仍有增無減。但這對您對基礎架構和介面的選擇有何影響？哪種連接器適合哪種應用？什麼時候需要工業級解決方案？哪些解決方案今天是完美的，但明天可能就會過時？
關鍵介質－銅
Cuprum 源自希臘文 Cyprium，意思是希臘塞浦路斯島的礦石。根據傳統，Cuprum 就是在這個島上首次被萃取，並因此而得名。作為一種數量充足的優質電導體，它是各種電流傳輸的設定標準。
乙太網路資料電纜也是如此。幾十年來，人們在傳輸速率方面製定了新的標準，這在以前被認為是不可能的。目前，巧妙的雙絞線和高效的屏蔽概念使傳輸速率高達 40 Gbit/s，符合 Cat. 8.1/8.2 標準。您在這裡看到的是四對絞合銅線，加起來總共有八根傳輸資料的電線。這將資料流分成幾條路徑。前面提到的絞合和屏蔽使高頻成為可能，但是當前可能的頻率已經或已經耗盡。單對乙太網路的最新發展正在該領域開闢新天地，稍後將詳細介紹。
替代通訊媒介
人們一再表示，在可預見的將來，銅作為通訊介質將被替代傳輸選項所取代。但銅真的會失去地位，還是將成為所有工業物聯網計畫的基礎？電氣傳輸是所有銅基解決方案的共同因素。這對可用頻率和傳輸長度設定了物理限制。超過 100 公尺的 1/10/25/40 Gbit/s 是透過銅纜進行乙太網路的已知限制。
為了迴避傳輸速率與傳輸長度的限制，同時也為了連接行動系統與乙太網路，光纖導體現在與無線電系統一樣被廣泛使用。多年來，光纖和 WLAN 一直被認為是取代傳統電纜的未來通訊介質。但事實真的是這樣嗎？
誠然：使用光纖電纜，可以在數公里的距離上傳輸高資料速率，並且無需複雜的屏蔽來控制 EMC。WLAN 將千兆位元傳輸與獨立於固定佈線的移動能力結合在一起。如果我已經安裝了 WLAN 存取點，新裝置可以快速無線連線。然而，在此之前，接入點的安裝成本很高，而且還必須有電纜連接。不幸的是，使用者在使用這些技術時必須接受一些決定性的缺點。光纖必須在非常乾淨的條件下連接，以避免因污染而導致訊號衰減。同樣，除了資料之外，不能傳輸任何電源電壓。設備仍然需要額外的銅纜來供電。
這同樣適用於 WLAN 設備。行動解決方案通常依賴可充電電池或透過銅線連接的電源，這最終抵消了行動性優勢。另一個問題是充電電池對環境的影響，這問題如今越來越受到人們的關注。此外，還必須考慮一些進一步的問題：即時傳輸沒有保證，而且資料傳輸率會依據接收者的位置和數量而降低。無線發送資料時的安全性如何？使用傳統銅電纜可以安全地忽略這些問題。四線或八線乙太網路透過乙太網路供電 (PoE) 在裝置上提供高達 100 瓦的供電電源，在許多情況下不需要額外的電源供應。如果應用允許，單電纜解決方案始終是首選。這項功能尤其在場地狹窄的條件下發揮作用。在 IIoT 的發展過程中，越來越多的智慧型感測器和其他參與者被遷移至機器中，並需要在此提供節省空間的資料和電源。我的一項新發展
獲得正確乙太網路介面的三個步驟
1. 需要什麼速度？
應用程式需要什麼數據速率。快速乙太網路足夠還是需要千兆乙太網路？因此，在設計連接技術和佈線時，必須針對快速乙太網路 (最高 100 Mbit/s)，設計成兩對，或針對 Gigabit 乙太網路，設計成四對。
範例：符合 PROFINET 的緊湊型視覺感測器
這些視覺感測器可提供高解析度影像，因此資料介面必須針對千兆位元乙太網路進行設計。進一步的要求是堅固性和較小的安裝空間。ix Industrial® 介面適用於簡單的 IP20 應用或 M12 X 編碼作為防水防塵 IP65/67 介面。兩個介面均符合 PROFINET 標準。
2. 環境要求是什麼？
該應用程式應該在什麼環境下使用？以下的環境要求與選擇設計有關，應考慮這些要求：
• 防護等級 (IP20 或 IP65/67)
• 溫度範圍
• 抗震和抗衝擊
• 耐氣候性及可能的耐化學性
例：汽車製造中機器人的數據接口
在這種環境下，需要非常堅固且容易更換的介面，因為機器人快速移動時所產生的永久彎曲和扭轉應力，會造成纜線包在使用壽命內磨損。金屬版的 Han® PushPull 14 型非常適合此目的。由於 PushPull 鎖定機制，可以非常快速地更換電纜套件，從而最大限度地減少停機時間。此外，該設計還可用於 RJ45 或光學資料容器以及訊號和電源。換句話說，這使其成為資料、電源訊號生命線的理想介面。此外，此介面符合 AIDA 和 PROFINET 標準。
3. 應用程式是什麼？
該裝置將與哪些應用程式一起使用？是否有使用者組織的規格，例如 PROFINET 的 PNO、Ethernet/IP 的 ODVA、EtherCAT 的 ETG、Varan 的 VNO 等等？這些考慮因素通常也會導致選擇標準化乙太網路介面。設備的可用尺寸和應用中的可用安裝空間也發揮作用。
例：機械和設備工程在這個領域中，極為堅固耐用的 Han® 連接器是衡量一切的標準，無論是 Han® 3A、Han-Modular® 或其他設計，例如用於食品和飲料行業的 Han® FB，都有 RJ45 或 M12 D- 或 X 編碼設計可供選擇，這些設計也可用於不同的工業乙太網路通訊協定。