隨著技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)工業(yè)4.0 中更快的以太網(wǎng)連接，10 吉比特以太網(wǎng)(10 GbE) 連接每秒可以傳輸100 億比特的數(shù)據(jù)。簡(jiǎn)而言之，可用帶寬越多，設(shè)備和機(jī)器之間的數(shù)據(jù)傳輸速度就越快。10GbE 連接提供工業(yè)4.0 和IIoT 應(yīng)用程序額外的好處，以實(shí)現(xiàn)更快的連接和更低的延遲。此外，對(duì)更快千兆以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的需求繼續(xù)推動(dòng)工業(yè)應(yīng)用中高速工業(yè)通信基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)遙測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展。在本文中，我們將了解10Gb 以太網(wǎng)對(duì)工業(yè)4.0 的影響及其優(yōu)勢(shì)。

什么是10千兆位以太網(wǎng)？

10 GbE 或10 Gigabit 以太網(wǎng)是最快的以太網(wǎng)類型之一，由一組以每秒10 Gigabit 或100 億位速率傳輸數(shù)據(jù)幀的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組成。它首先由IEEE 803.3ae-2002 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定來(lái)定義物理層（物理連接）和數(shù)據(jù)鏈路層的媒體訪問(wèn)控制（MAC）。但隨著不斷的適應(yīng)，IEEE 802.3an-2006終于發(fā)布了直到最近才被廣泛使用的10GBASE-T標(biāo)準(zhǔn)連接。

什么是全雙工模式？專為可靠的網(wǎng)絡(luò)連接而設(shè)計(jì)

10 Gb 以太網(wǎng)以全雙工模式運(yùn)行，允許通信網(wǎng)絡(luò)在兩個(gè)連接方之間同時(shí)進(jìn)行雙向通信。因此，10Gigabit 以太網(wǎng)不需要載波偵聽多路訪問(wèn) (CSMA) 來(lái)檢測(cè)可能與傳輸一起發(fā)生的沖突。全雙工通過(guò)利用連接到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的電纜內(nèi)部的雙絞線同時(shí)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)來(lái)運(yùn)行。因此，全雙工操作允許更快的數(shù)據(jù)傳輸吞吐速度，防止網(wǎng)絡(luò)瓶頸和高網(wǎng)絡(luò)性能。

10Gb 以太網(wǎng)有多快？

多年來(lái)，10 Gigabit以太網(wǎng)的采用呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，以滿足從家庭到工業(yè)應(yīng)用不斷增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)需求。然而，傳輸速率為125MB/s的1Gbps以太網(wǎng)現(xiàn)在面臨著傳輸不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)的瓶頸。因此，10Gb以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)允許高達(dá)1.25 GB/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，以顯著提高關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用程序的網(wǎng)絡(luò)速度。事實(shí)上，10GbE 甚至超過(guò)了WiFi-6的帶寬，WiFi-6的最高速度高達(dá)9.6Gbps——使其成為工業(yè)計(jì)算機(jī)最快的互聯(lián)網(wǎng)連接形式之一。

10GBASE-T是什么意思？- 標(biāo)準(zhǔn)化的 10GbE 連接

10GBase-T是10 Gbit以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，由IEEE組織于2006年發(fā)布，通過(guò)雙絞銅線提供 10 Gbit/s 連接。此外，它還提供 10Gbit/s 連接，并以其可靠和極快的連接速度而聞名。現(xiàn)在，10GBase-T雙口模塊在工業(yè)系統(tǒng)中被廣泛使用，因?yàn)樗褂昧艘蕴W(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中廣泛使用的RJ-45模塊化連接器，使其成為工業(yè)應(yīng)用中最簡(jiǎn)單和最佳的選擇。此外，10GBase-T 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)允許多種電纜可供選擇，通常基于以太網(wǎng)及其端口覆蓋的距離，例如電纜 cat6、cat 6a 和 cat7。

10 Gb 以太網(wǎng)需要什么類型的電纜？

Cat6 與 Cat6a 與 Cat7 布線

10GbE電纜共有三種類型，可以從 cat6、cat6a 和 cat7 中選擇。該布線將負(fù)責(zé)連接端點(diǎn)設(shè)備，例如 PC、WI-FI 接入點(diǎn)和大量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。Cat6和Cat6a是兩種最常見的電纜，而 cat7 不如其他兩種電纜更可取。進(jìn)一步解釋一下，cat7有一個(gè)非常令人印象深刻的標(biāo)準(zhǔn)，但它不是基于IEEE的標(biāo)準(zhǔn)，而是使用GG45連接器而不是常見的RJ-45以太網(wǎng)連接器。因此，cat7電纜的兼容性使其難以在行業(yè)中廣泛使用。

Cat6和Cat6a電纜經(jīng)常被相互比較，并以其可靠的速度而聞名。Cat6可以以高達(dá) 1000Mbps 的速度運(yùn)行高達(dá)1000Base-T的以太網(wǎng)，最長(zhǎng)可達(dá) 100 米。但是在10GbE的10Gbase-T標(biāo)準(zhǔn)下，根據(jù)環(huán)境中的干擾情況，六類線最長(zhǎng)只能達(dá)到35到55米。因此，與 cat6a 相比，cat6 并不是最好的。另一方面，Cat6a 提供改進(jìn)的降噪能力和更高級(jí)別的以太網(wǎng)供電 (PoE) 輸出，同時(shí)保持其性能。PoE 用于向端點(diǎn)設(shè)備供電和傳輸數(shù)據(jù)。隨著工業(yè)4.0和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的適應(yīng)，PoE 設(shè)備呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)——例如，監(jiān)控?cái)z像頭、智能照明、和用于自動(dòng)化的監(jiān)控傳感器都支持可選的 PoE 設(shè)備。因此，Cable cat6a 是目前最好的選擇；它不僅允許連接長(zhǎng)達(dá) 100 米（建筑物的高度），而且還使用更厚的導(dǎo)體進(jìn)行屏蔽，有助于散發(fā)產(chǎn)生的多余熱量，這有助于延長(zhǎng)電纜在工業(yè)級(jí)部署中的使用壽命。