工业以太网市场大有可为
http://www.cction.com 2012-12-13 09:12 中企顾问网
本文导读：根据各个行业的十二五”规划情况看，中企顾问网推算我国工业以太网交换机年均市场容量约在15.6亿元至44.9亿元之间，区间中值在30亿元，是2010年市场规模10亿元的3倍。
1、工业以太网标准先进
众所周知20世纪70年代出现的以太网技术，在基础通信领域引发了一场全球性的信息革命。以太网的成功之处在于实现了便捷的网络互连，通过以太连接的可以是不同类型、运行不同网络协议的设备和系统，人和人之间的交流通信变得异常简单方便。21世纪以来以太网技术开始应用于工业自动化控制系统，工业以太网交换机是在商用以太网交换机（IEC8802.3）基础上研制而成的。
中企顾问网发布的《2012-2016年中国物联网市场分析预测与投资方向研究报告》显示：工业以太网充分吸收了商用以太网标准透明、开放等优点，为机器与机器之间的数据通信提供了统一的网络平台，是未来物联网的重要网络基础。同时针对工业控制实时性、高可靠性的要求，工业以太网在链路层、网络层增加了不同的功能模块，在物理层增加了电磁兼容性设计，解决了通信实时性、网络安全性、抗强电磁干扰等技术问题。
1）与现场总线比较：
传统的工业自动控制系统由各设备厂商通过现场总线和私有通信协议实现控制信号和数据信号的传输。现场总线技术因其天然的劣势：
管理层与控制及现场设备层采用不同的通信协议，上下层采用不同的通信协议无法直通信，管理层不能访问控制区域的设备；
各类现场总线采用不同的技术标准，缺乏统一协议，不能实现透明连接；
传输速率不高，缺乏对其它应用如语音、图像数据的支持能力；
在组网及管理控制上显得非常局限。而工业以太网采用统一的通信协议实现管理层、控制和现场设备间无缝连接，形成企业级管控一体化的透明全开放网络，实现工业控制通信的“e网到底”。
2）、与令牌环网比较
以太网区别于其他网络的重要特点是，它采用的介质访问控制方法——CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection，冲突检测载波监听多点访问)是一种非确定性或随机性通信方式。基本原理是：某节点要发送报文时，首先监听网络，如网络忙，则等到其空闲为止，否则将立即发送，并同时继续监听网络；这就会发生信息碰撞，碰后节点等待随机长度的时间后重新发送。16次后，控制器将停止发送并向节点微处理器回报失败信息。
令牌总线控制方式在工业控制领域也应用得较多，特点是网络上各工作站对总线的控制权是由令牌来控制的。收到令牌的节点在一段规定时间内拥有网络传输介质的控制访问权，并向网络上发送一帧或多帧信息，当该站传输已经完成或它占用网络的规定时间到时，令牌将传递到下一逻辑站。由于令牌传送等技术都是预先规定好的，响应时间等可控，因此令牌网又称为“确定性”网络。
《2010-2015年中国以太网络交换机行业市场研究及投资发展预测报告》研究发现：在负荷较轻时，以太网网络的响应速度明显大于令牌网络，但随着负荷的增加以太网网络的响应速度就急剧下降，而令牌网络却下降得非常缓慢。可以看出当网络负荷低于25%时，以太网网的响应速度快。在工业控制系统应用中通过设计，可以使网络负荷低于10%，完全可以采用以太网来取代令牌网。随着芯片技术进步及通信速率的提高，在数据吞吐量相同的情况下，通信速率的提高意味着网络负荷的减轻和网络传输延时的减小，也就意味着网络碰撞机率大大下降，因此以太网在工业控制中也可以完全取代令牌环网。
2、逐步广泛应用于电力、轨道交通等多行业
随着企业信息化与自动控制技术的发展，工业以太网因其各方面优点正逐步应用于电力、冶金、石油化工、市政、轨道交通等工业领域中。据统计2010年来自上述五个行业的市场份额之和超过了80%，而电力和轨道交通两大行业的市场份额超过了60%。
工业交换机一般应用于火电厂辅网控制系统中。在大型火电厂，随着电力现场设备的增多及其自动化过程的复杂化，对辅控设备的数据采集与监控的要求也日益严格。大型火力发电厂的辅助生产车间一般均是由水网、煤网、灰网组成,每一网都可独立成一个系统，每个控制点相对分散例如对电厂用水、煤、灰的处理中；另外在风电、核电和太阳能发电系统中，由于应用环境恶劣，其现代通讯保障都是通过工业交换机来实现的。
智能电网的大发展给工业以太网带来了巨大机会
《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》将智能电网的建设上升为国家战略，指出要“依托信息、控制和储能等先进技术，推进智能电网建设，切实加强城乡电网建设与改造，增强电网优化配臵电力能力和供电可靠性”。根据国网公司“十二五”智能化规划，“十二五”期间将新建110千伏及以上智能变电站约5100座，改造110千伏及以上变电站约1000座。到2015年，经营区域110千伏及以上电压等级智能变电站占变电站总座数的30%左右。目前智能变电站尚未规模启动，随着技术标准逐渐统一，智能变电站全面开花存在可能。
中国智能电网的建设对工业交换机主要有2大市场，即数字化变电站和配网智能改造工业交换机市场。
数字化变电站是指变电站信息的采集、传输、处理全过程实现数字化，且每个环节都具备完善的自诊断功能。二次接线大大简化，二次设备全部基于标准化、模块化的微处理器设计制造，设备之间的连接全部采用高速的网络通信，二次设备不再出现功能装臵重复的I/O现场接口；各类设备通信采用统一开放的协议，信息可靠性、完整性和实时性得到保证，通信介质采用光纤取代传统的电缆；最终体现在过程层设备的数字化，整个站内信息的网络化，以及开关设备实现智能化。
配网智能改造是指配网主站通过通信网络实时收集各种电网运行数据，并实时进行分析，然后辅助配网生产管理系统决策，最后通过通信网络下达控制指令。因此高质量的工业通信系统是其重要的有机组成部分，发挥着举足轻重的作用。
轨道交通的大发展给工业以太网带来了巨大机会
交通是工业交换机的第二大市场，中国近年交通市场发展尤为迅速，国家将大笔的投资投向了高速铁路和城市轨道交通的建设。在高速铁路行业中，工业以太网交换机已被广泛应用于信号控制系统、列车控制系统、铁路调度与信息系统、牵引电力控制系统、隧道桥梁监控系统、防风监测控制系统、车站信号调度系统、车内信息系统等网络中。在城市轨道交通行业中，工业以太网交换机已被广泛应用于乘客信息系统、数字闭路应用电视系统、自动售检票系统、电力监控系统、环境监控系统、火灾消防监控系统、信号控制系统等网络中。
煤炭、冶金、石油天然气以及物联网行业都给工业以太网带来很大发展空间。
3、行业正处于导入期，市场空间宽广
工业以太网在中国的真正兴起也是从2008年左右开始的，有数据显示截止到2010年底，中国各类现场总线节点数达1780万，工业以太网安装节点数仅19.2万，仅占现场总线节点数的1.08%。虽然存量较小，工业以太网显现出了较好的增长态势，其增长速度远高于现场总线。2010年我国工业以太网安装节点数同比增长39.1%，而现场总线安装节点数仅同比增长15.6%。
作为新兴产业，全球工业以太网行业目前正处于产业发展的导入期，最近十年的增长速度远高于互联网和现场总线的增长速度。
根据各个行业的十二五”规划情况看，中企顾问网推算我国工业以太网交换机年均市场容量约在15.6亿元至44.9亿元之间，区间中值在30亿元，是2010年市场规模10亿元的3倍。
众所周知20世纪70年代出现的以太网技术，在基础通信领域引发了一场全球性的信息革命。以太网的成功之处在于实现了便捷的网络互连，通过以太连接的可以是不同类型、运行不同网络协议的设备和系统，人和人之间的交流通信变得异常简单方便。21世纪以来以太网技术开始应用于工业自动化控制系统，工业以太网交换机是在商用以太网交换机（IEC8802.3）基础上研制而成的。
中企顾问网发布的《2012-2016年中国物联网市场分析预测与投资方向研究报告》显示：工业以太网充分吸收了商用以太网标准透明、开放等优点，为机器与机器之间的数据通信提供了统一的网络平台，是未来物联网的重要网络基础。同时针对工业控制实时性、高可靠性的要求，工业以太网在链路层、网络层增加了不同的功能模块，在物理层增加了电磁兼容性设计，解决了通信实时性、网络安全性、抗强电磁干扰等技术问题。
1）与现场总线比较：
传统的工业自动控制系统由各设备厂商通过现场总线和私有通信协议实现控制信号和数据信号的传输。现场总线技术因其天然的劣势：
管理层与控制及现场设备层采用不同的通信协议，上下层采用不同的通信协议无法直通信，管理层不能访问控制区域的设备；
各类现场总线采用不同的技术标准，缺乏统一协议，不能实现透明连接；
传输速率不高，缺乏对其它应用如语音、图像数据的支持能力；
在组网及管理控制上显得非常局限。而工业以太网采用统一的通信协议实现管理层、控制和现场设备间无缝连接，形成企业级管控一体化的透明全开放网络，实现工业控制通信的“e网到底”。
2）、与令牌环网比较
以太网区别于其他网络的重要特点是，它采用的介质访问控制方法——CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection，冲突检测载波监听多点访问)是一种非确定性或随机性通信方式。基本原理是：某节点要发送报文时，首先监听网络，如网络忙，则等到其空闲为止，否则将立即发送，并同时继续监听网络；这就会发生信息碰撞，碰后节点等待随机长度的时间后重新发送。16次后，控制器将停止发送并向节点微处理器回报失败信息。
令牌总线控制方式在工业控制领域也应用得较多，特点是网络上各工作站对总线的控制权是由令牌来控制的。收到令牌的节点在一段规定时间内拥有网络传输介质的控制访问权，并向网络上发送一帧或多帧信息，当该站传输已经完成或它占用网络的规定时间到时，令牌将传递到下一逻辑站。由于令牌传送等技术都是预先规定好的，响应时间等可控，因此令牌网又称为“确定性”网络。
《2010-2015年中国以太网络交换机行业市场研究及投资发展预测报告》研究发现：在负荷较轻时，以太网网络的响应速度明显大于令牌网络，但随着负荷的增加以太网网络的响应速度就急剧下降，而令牌网络却下降得非常缓慢。可以看出当网络负荷低于25%时，以太网网的响应速度快。在工业控制系统应用中通过设计，可以使网络负荷低于10%，完全可以采用以太网来取代令牌网。随着芯片技术进步及通信速率的提高，在数据吞吐量相同的情况下，通信速率的提高意味着网络负荷的减轻和网络传输延时的减小，也就意味着网络碰撞机率大大下降，因此以太网在工业控制中也可以完全取代令牌环网。
2、逐步广泛应用于电力、轨道交通等多行业
随着企业信息化与自动控制技术的发展，工业以太网因其各方面优点正逐步应用于电力、冶金、石油化工、市政、轨道交通等工业领域中。据统计2010年来自上述五个行业的市场份额之和超过了80%，而电力和轨道交通两大行业的市场份额超过了60%。
工业交换机一般应用于火电厂辅网控制系统中。在大型火电厂，随着电力现场设备的增多及其自动化过程的复杂化，对辅控设备的数据采集与监控的要求也日益严格。大型火力发电厂的辅助生产车间一般均是由水网、煤网、灰网组成,每一网都可独立成一个系统，每个控制点相对分散例如对电厂用水、煤、灰的处理中；另外在风电、核电和太阳能发电系统中，由于应用环境恶劣，其现代通讯保障都是通过工业交换机来实现的。
智能电网的大发展给工业以太网带来了巨大机会
《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》将智能电网的建设上升为国家战略，指出要“依托信息、控制和储能等先进技术，推进智能电网建设，切实加强城乡电网建设与改造，增强电网优化配臵电力能力和供电可靠性”。根据国网公司“十二五”智能化规划，“十二五”期间将新建110千伏及以上智能变电站约5100座，改造110千伏及以上变电站约1000座。到2015年，经营区域110千伏及以上电压等级智能变电站占变电站总座数的30%左右。目前智能变电站尚未规模启动，随着技术标准逐渐统一，智能变电站全面开花存在可能。
中国智能电网的建设对工业交换机主要有2大市场，即数字化变电站和配网智能改造工业交换机市场。
数字化变电站是指变电站信息的采集、传输、处理全过程实现数字化，且每个环节都具备完善的自诊断功能。二次接线大大简化，二次设备全部基于标准化、模块化的微处理器设计制造，设备之间的连接全部采用高速的网络通信，二次设备不再出现功能装臵重复的I/O现场接口；各类设备通信采用统一开放的协议，信息可靠性、完整性和实时性得到保证，通信介质采用光纤取代传统的电缆；最终体现在过程层设备的数字化，整个站内信息的网络化，以及开关设备实现智能化。
配网智能改造是指配网主站通过通信网络实时收集各种电网运行数据，并实时进行分析，然后辅助配网生产管理系统决策，最后通过通信网络下达控制指令。因此高质量的工业通信系统是其重要的有机组成部分，发挥着举足轻重的作用。
轨道交通的大发展给工业以太网带来了巨大机会
交通是工业交换机的第二大市场，中国近年交通市场发展尤为迅速，国家将大笔的投资投向了高速铁路和城市轨道交通的建设。在高速铁路行业中，工业以太网交换机已被广泛应用于信号控制系统、列车控制系统、铁路调度与信息系统、牵引电力控制系统、隧道桥梁监控系统、防风监测控制系统、车站信号调度系统、车内信息系统等网络中。在城市轨道交通行业中，工业以太网交换机已被广泛应用于乘客信息系统、数字闭路应用电视系统、自动售检票系统、电力监控系统、环境监控系统、火灾消防监控系统、信号控制系统等网络中。
煤炭、冶金、石油天然气以及物联网行业都给工业以太网带来很大发展空间。
3、行业正处于导入期，市场空间宽广
工业以太网在中国的真正兴起也是从2008年左右开始的，有数据显示截止到2010年底，中国各类现场总线节点数达1780万，工业以太网安装节点数仅19.2万，仅占现场总线节点数的1.08%。虽然存量较小，工业以太网显现出了较好的增长态势，其增长速度远高于现场总线。2010年我国工业以太网安装节点数同比增长39.1%，而现场总线安装节点数仅同比增长15.6%。
作为新兴产业，全球工业以太网行业目前正处于产业发展的导入期，最近十年的增长速度远高于互联网和现场总线的增长速度。
根据各个行业的十二五”规划情况看，中企顾问网推算我国工业以太网交换机年均市场容量约在15.6亿元至44.9亿元之间，区间中值在30亿元，是2010年市场规模10亿元的3倍。
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