以太網APL技術為無縫連接賦能

電子發燒友網報道（文/李寧遠）現如今，以太網的應用已經滲透到我們日常生活中的方方面面，以其便捷、高效的特性帶來更靈活的通訊。不過在使用以太網過程中，時常會面臨各方面的落地挑戰。

APL全稱Advanced Physical Layer，也就是高級物理層。以太網高級物理層的出現即是為了解決這些挑戰，方便以太網真正落地應用的技術。

以太網物理層標準的拓展——以太網APL

交換式以太網現在正被廣泛應用著，百兆以太網、千兆以太網和萬兆以太網都是其不同的形式?，F在的一個以太網連接可能需要多條用于快速100 Mbps以太網的導線，甚至需要Gbps導線。這種鋪設方式既復雜又貴，而且并不能確保很多流程自動化應用里信息的交換。

為此，單對以太網技術被開發了出來，單對以太網在相同的緊湊接口中提供數據線（PoDL）供電，只使用兩根線纜即可完成對數據和電力的傳輸，而且速度夠快。以太網APL高級物理層正是基于單對以太網的增強物理層。

以太網APL是一個相當可靠的物理層，其屬性滿足過程自動化領域的一切要求。以太網APL支持將基于以太網的通信從企業系統擴展到現場的邏輯擴展，增強的以太網連接將允許設備從網絡的所有區域獲取數據。

作為高級物理層，它能夠支持不局限于EtherNet/IP的，像HART-IP、OPC-UA、PROFINET或任何其他更高級別的協議。

以太網APL技術最早在2018年由包括ABB、艾默生、?？怂?、羅克韋爾、西門子、菲尼克斯等眾多行業自動化供應商在內的SODs成立。目的就是為了建立一個基于單對以太網的物理層來滿足所有過程自動化項目的通訊要求。

最直接的來說，以太網高級物理層增強了標準以太網的通用性和通信速度，讓整個通信系統在高級物理層上直接融合，分散的信息分散的數據被全部整合到一起，現場設備和控制系統之間不再有“距離”。

用以太網APL技術實現自動化系統的無縫連接

流程自動化系統的連接，向來都對實時性要求很高，典型的機電設備需要嚴格的時序同步。通訊速率自然是無縫鏈接中很關鍵的一環。

以太網APL基于10BASE-T1L標準，速度在10MBit/s，和10BASE-T1S相當。速率足夠的同時，以太網高級物理層直接將單對以太網100m的高功率和信號水平的長電纜傳輸限制拉長到1000m（Trunk高功率模式）。

即使是Spur低功率模式，APL也覆蓋到了200m，該模式還有著更高級的安全性設置。對大型流程自動化應用來說，這大大提升了現場走線的靈活性。絕大多數大型自動化場景中的設備，都可以不受限制地被連接起來方便收集數據。

功率預算上以太網APL也大大解放了4-20 mA、現場總線的的功率限制，最高達到60W。功率預算的充足，讓更多設備、更多功能可以啟用。在邊緣端設備越來越多的發展驅使下，充足的預算才有更多可能性。

更高的功率預算、10 Mbit/s的數據流量在以太網APL的網絡架構下，為以太網APL交換機和可連接的設備提供了足夠的可拓展性。此外，以太網APL可以傳輸和實現來自ISO-OSI模型的功能，這些更高級級別的模型功能滿足了網絡層的冗余度要求，為整個系統增加更多可靠性。

小結

現在不少自動化供應商已經提供基于APL技術的硬件模塊、各種接入口的交換機，APL技術為終端應用提供了更方便靈活的連接選擇和更多互操作性。同時，越來越多半導體廠商開始與APL技術項目團隊合作，為以太網APL提供10BASE-T1L所需的芯片，加速無縫連接的進程。