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　2007年3月，以生產(chǎn)電纜和布線系統(tǒng)著名的BELDEN公司以約2.6億美元的現(xiàn)金價(jià)收購(gòu)了的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)解決方案提供商HIRSCHMANN，此舉讓業(yè)界大大意外：一個(gè)原來(lái)只在物理層做生意的公司購(gòu)并了目前工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的領(lǐng)導(dǎo)級(jí)公司，這足以讓我們重新關(guān)注ISO的一層，也是最易讓人忽略的一層——物理層。

　　由于處于ＯＳＩ的工業(yè)以太網(wǎng)的物理層，規(guī)定了激活、維持、關(guān)閉通信端點(diǎn)之間的機(jī)械特性、電氣特性、功能特性以及過(guò)程特性，該層為數(shù)據(jù)鏈路層路層協(xié)議提供了一個(gè)傳輸數(shù)據(jù)的物理媒體，這一層因?yàn)橄鄬?duì)簡(jiǎn)單而被忽略。所以本文我們將重點(diǎn)討論工業(yè)以太網(wǎng)物理層，針對(duì)適應(yīng)工業(yè)環(huán)境和系統(tǒng)的要求而采用的一些特殊技術(shù)，以及工業(yè)網(wǎng)絡(luò)未來(lái)物理層的變化。

　　事實(shí)上，以太網(wǎng)技術(shù)已誕生近三十年，這期間它在最初的半雙工，介質(zhì)共享的技術(shù)基礎(chǔ)之上，已被多次改良優(yōu)化。尤其是從1994年開(kāi)始,以太網(wǎng)由于采用了10/100BASE-T技術(shù),使得它從ATM，ＦDDI，TOKEN RING　等網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)大戰(zhàn)中脫穎而出，至今已成為 LAN（ocal Area Network）和WAN（Ｗide Area Network）市場(chǎng)的，廣泛商業(yè)化的運(yùn)用又使該項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)成為一個(gè)高帶寬、高速度的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。工業(yè)化應(yīng)用后以太網(wǎng)仍可以被視為一種非常有效的網(wǎng)絡(luò)，但前提是在以太網(wǎng)多年演進(jìn)中積累的諸多技術(shù)中選用一組有效技術(shù)進(jìn)行組合應(yīng)用。

　　工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的物理層主要包含工業(yè)網(wǎng)絡(luò)走線（布線）、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及帶NIC(網(wǎng)絡(luò)控制器)的前端設(shè)備。另外對(duì)于布線系統(tǒng)中的線纜媒介以及連接器等工業(yè)自動(dòng)化工程師熟悉的細(xì)節(jié)問(wèn)題本文不在贅述。，只討論工業(yè)網(wǎng)絡(luò)走線（布線）、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及帶NIC(網(wǎng)絡(luò)控制器)的前端設(shè)備的工作機(jī)制問(wèn)題。

一、關(guān)于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)布線

　　物理層的布線系統(tǒng)應(yīng)該包含有線網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)兩種布線系統(tǒng)，這里暫時(shí)只對(duì)有線工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的布線系統(tǒng)進(jìn)行描述。

　　工業(yè)以太網(wǎng)物理層的布線與商用網(wǎng)絡(luò)最大的區(qū)別在于布線對(duì)象和布線環(huán)境不同．其中關(guān)于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)布線環(huán)境的問(wèn)題，研究頗多，這里也不在贅述。

布線對(duì)象
　　商用網(wǎng)關(guān)于布線系統(tǒng)在1991年由AT&T(現(xiàn)在AVAYA公司前身)公司給出過(guò)很好的定義。
商用布線系統(tǒng)是針對(duì)建筑物或建筑群為對(duì)象的網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)。

　　它既使話音和數(shù)據(jù)通信設(shè)備、交換設(shè)備和其它信息管理系統(tǒng)彼此相連，也使這些設(shè)備與外部通信網(wǎng)絡(luò)相連接。它包括建筑物到外部網(wǎng)絡(luò)或電話局線路上的連線點(diǎn)與工作區(qū)的話音或數(shù)據(jù)終端之間的所有電纜及相關(guān)聯(lián)的布線部件。為按校園布局建造的建筑物或建筑群提供服務(wù)的系統(tǒng)既不包括電話局網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，也不包括連接到布線系統(tǒng)的交換裝置，如：專用小交換機(jī)、數(shù)據(jù)分組交換設(shè)備或終端設(shè)備本身。布線系統(tǒng)由不同系列的部件組成，其中包括：傳輸介質(zhì)、線路管理硬件、連接器、插座、插頭、適配器、傳輸電子線路、電氣保護(hù)設(shè)備和支持硬件。這些部件被用來(lái)構(gòu)建各種子系統(tǒng)，它們都有各自的具體用途，不僅易于實(shí)施，而且能隨通信需求的改變而平穩(wěn)過(guò)渡到增強(qiáng)型布線技術(shù)。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的布線系統(tǒng)對(duì)其服務(wù)的設(shè)備有一定的獨(dú)立性，并能互連許多不同的通信設(shè)備，如數(shù)據(jù)終端、模擬式和數(shù)字式電話機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)和主機(jī)、以及公共系統(tǒng)裝置。

　　要重視并預(yù)測(cè)工業(yè)以太網(wǎng)的物理層的未來(lái)，就應(yīng)該好好研究一下以太網(wǎng)的物理層系統(tǒng)；要研究以太網(wǎng)的物理層布線系統(tǒng)，就應(yīng)該從AVAYA的SYSTIMAX PDS系統(tǒng)開(kāi)始。

SYSTIMAX PDS 系統(tǒng)
建筑物綜合布線系統(tǒng)可以劃分為6個(gè)子系統(tǒng)：
        * 工作區(qū)子系統(tǒng)
         * 水平布線子系統(tǒng)
         * 干線子系統(tǒng)
         * 設(shè)備間了系統(tǒng)
         * 管理子系統(tǒng)
         * 建筑群子系統(tǒng)
　　通信和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的各種需求就確定了所需的子系統(tǒng)。從理論上講，大型通信系統(tǒng)可能需要用銅介質(zhì)和光纖介質(zhì)部件把全部上述子系統(tǒng)集成在一起。

工作區(qū)子系統(tǒng)
　　工作工布線子系統(tǒng)由終端設(shè)備連接到信息插座的連線（或軟線）組成，它包括裝配軟線、連接器和連接所需的擴(kuò)展軟線，并在終端設(shè)備和I/O之間搭橋。在進(jìn)行終端設(shè)備和I/O連接時(shí)，可能需要某種傳輸電子裝置，但是這種裝置并不是工作區(qū)子系統(tǒng)的一部分。例如，有限距離調(diào)制解調(diào)器能為終端與其它設(shè)備之間的兼容性和傳輸距離的延長(zhǎng)提供所需的轉(zhuǎn)換信號(hào)。有限距離調(diào)制解調(diào)器不需要內(nèi)部的保護(hù)線路，但一般的調(diào)制解調(diào)器都有內(nèi)部的保護(hù)線路