多协议标签交换工作在哪一层协议（多协议标签交换技术）

自动化必须考虑到——-IT 系统对开放数据访问的需求；工业控制系统的实时性要求。

因此，我们非常有必要清楚地了解工业网络的需求（如可靠的数据传输、数据时间同步）。

如今，特别是在工业物联网（IIoT）或工业4.0的背景下，许多工业自动化技术的供应商和制造商都渴望独立于制造商的开放通信平台。制造商希望在整个系统范围内实现越来越多的流程自动化。以太网和工业以太网已经在其中发挥了重要作用。与传统现场总线相比，该网络技术具有许多优势，例如通过共享传输介质高效、同步地传输大量数据。 PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT 和POWERLINK 等常见工业以太网协议在某种程度上都允许与http 或TCP/IP 等传统协议共享相同的以太网介质。

ADI的fido5000 REM芯片可作为一种产品解决方案，有fido5100和fido5200两种型号，区别仅在于它们支持的以太网协议——

fido5100支持除EtherCAT之外的各种主要工业以太网协议；

fido5200支持包括EtherCAT在内的各种主要工业以太网协议。

fido5000 REM 交换芯片fido5000 是一款实时以太网、多协议(REM) 交换芯片，具有两个以太网端口。从那时起，两个端口已成为当今工业设备的标准配置，未来的工业4.0应用必须支持各种常见的网络拓扑，例如线型和环型拓扑以及星型拓扑。

图1. fido5200 REM 交换芯片是fido5000 的变体，支持包括EtherCAT 在内的各种主要工业以太网协议。

此外，它可以连接到任何主机处理器，允许开发人员使用自己的处理器和他们喜欢的开发环境。图2 显示了fido5000 的所有这些可能性和功能。

图2. Fido5000 功能概述。

REM芯片和处理器之间的通信通过内存总线进行，以实现高性能、低延迟/低抖动的工业以太网。内存总线还使用PriorityChannel 技术提供主控制接口。 Analog Devices 利用软件和硬件协同设计开发了这种滤波技术。无论协议和网络利用率如何，它都能确保来自以太网的关键数据得到及时处理，从而避免非时间关键数据流量的干扰。这意味着来自实时通道的数据在正常网络数据之前被处理。图3 显示了PriorityChannel 技术。图中有四个队列，在处理实时数据时可以进行微调。

图3. PriorityChannel 技术的概念

除了交换功能之外，fido5000还具有强大的定时器控制单元(TCU)。TCU设计用于实现各种工业以太网协议的同步机制。通过四个专用输出或四个通用输入/输出，可以实现输入捕捉等其他功能，也可以输出任何方波信号。这些端口均直接与同步时间同相。例如，它能以64位分辨率对四个输入端中任何一处的边沿到达加盖时间戳。在输出端，任何数字信号模式都可以与网络时间同步输出。这意味着可以将用户的应用与网络时间同步，周期时间甚至低至不到31.25 s。

但fido5000 并不止于此- 这款芯片已为未来做好了准备！fido5000支持时间敏感型网络 (TSN)。未来基于TSN的工业以太网应用的需求将能够满足运动控制或安全等应用非常苛刻的实时要求。

TSN 是IEEE 802.1 工作组定义的一组标准。它与现有标准以太网技术兼容。事实上，TSN 定义了第一个用于交换以太网中时间控制数据路由的IEEE 标准。因此，IEEE 802 系列标准中的确定性实时通信可以通过为多个网络组件上的消息路径生成的通用时基和调度来实现。

RapID平台除了单芯片fido5000，ADI同时还提供基于fido5000电路板级完整解决方案的RapID平台。RapID平台实现了所有常见的工业以太网协议，可轻松集成到非以太网现场设备中。这使得现场设备能够满足工业4.0应用的要求。常见工业以太网协议的实现均已经过预先认证。RapID平台另一个有趣的功能是动态集成的Web服务器。通过此功能，它允许用户很方便得读取和修改网络参数，输入及输出数据。