摘要：本文總結(jié)了現(xiàn)代以太網(wǎng)技術(shù)特征，并與傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)比較。 內(nèi)容著重論述與智能建筑的關(guān)系，提出了自己的觀點(diǎn)。 1 概述 以太網(wǎng)發(fā)展至今已有20余年歷程，作為局域網(wǎng) 組網(wǎng)的主要技術(shù)，一直長(zhǎng)久不衰。在這期間，令牌環(huán)、令牌總線、FDDI、ATM等技術(shù)分別在不同的階段沖擊著以太網(wǎng)在局域網(wǎng)領(lǐng)域的盟主地位。但是以太網(wǎng)以其簡(jiǎn)單、價(jià)廉、高帶寬、維護(hù)方便以及不斷發(fā)展的特點(diǎn)牢牢地占領(lǐng)著局域網(wǎng)領(lǐng)域，并向著接入網(wǎng)和城域網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展。自從以太網(wǎng)技術(shù)由共享發(fā)展到交換后，星型結(jié)構(gòu)、交換與高帶寬三大因素形成了與傳統(tǒng)以太網(wǎng)大不相同的現(xiàn)代以太網(wǎng)技術(shù)。 進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，IT界已經(jīng)不再尋找替代以太網(wǎng)的技術(shù)，轉(zhuǎn)而尋找增強(qiáng)以太網(wǎng)的功能和將它擴(kuò)展到新領(lǐng)域的途徑?，F(xiàn)代以太網(wǎng)組網(wǎng)功能已經(jīng)大大地超越了基本的以太網(wǎng)功能。 TCP／IP與以太網(wǎng)是開(kāi)放性的強(qiáng)強(qiáng)組合，逐步滲透到建筑智能化領(lǐng)域的各個(gè)方面，給予智能建筑強(qiáng)大的生命力。在智能建筑領(lǐng)域，TCP／IP以太網(wǎng)不僅作為信息服務(wù)／管理／監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，而且越來(lái)越成為視頻／語(yǔ)音等應(yīng)用的支撐平臺(tái)。 可以認(rèn)為，隨著安防數(shù)字化進(jìn)程的加速，目前市場(chǎng)上直接采用標(biāo)準(zhǔn)雙絞線和專用以太網(wǎng)來(lái)構(gòu)成某些安防子系統(tǒng)的產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)。這樣一來(lái)，出現(xiàn)基于以太網(wǎng)的多個(gè)子系統(tǒng)融合的、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的、可靠的、—體化的安防系統(tǒng)已經(jīng)不是一種方向性的討論了。 在某些智能建筑的機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)中，現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)采用工業(yè)控制以太網(wǎng)已不是個(gè)別的案例了。 2 現(xiàn)代以太網(wǎng)技術(shù)特征 傳統(tǒng)以太網(wǎng)（DIX）的核心思想是在共享的公共傳輸媒體上以半雙工傳輸模式丁作，網(wǎng)絡(luò)的站點(diǎn)在同一時(shí)刻要么發(fā)送數(shù)據(jù)，要么接收數(shù)據(jù)，而不能同時(shí)發(fā)送和接收。導(dǎo)致十雙工傳輸模式工作的主要原因在于公共傳輸媒體上站點(diǎn)發(fā)送幀的碰撞。這種幀碰撞效應(yīng)不儀限制了站點(diǎn)的傳輸帶寬；而且還構(gòu)成了束縛傳輸范圍的碰撞域，大大影響了傳輸媒體（特別是光纖）的傳輸距離。隨著以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，交換型和全雙丁以太網(wǎng)的出現(xiàn)，從而克服了傳統(tǒng)以太網(wǎng)的共享公共傳輸媒體和半雙工傳輸?shù)娜觞c(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了站點(diǎn)獨(dú)占傳輸媒體并同時(shí)收發(fā)數(shù)據(jù)。 近20年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用的急劇發(fā)展，以太網(wǎng)技術(shù)及其標(biāo)準(zhǔn)不斷更新和擴(kuò)展。目前的以太網(wǎng)不僅在物理層（包括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸率和傳輸媒體），而且在數(shù)據(jù)鏈路層上與原來(lái)的傳統(tǒng)以太網(wǎng)DIX標(biāo)準(zhǔn)有了很大的變化。 隨著以太網(wǎng)的發(fā)展及其標(biāo)準(zhǔn)的建立，到目前為止，以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)系列已擴(kuò)展成20余個(gè)，其中幾個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)由表1所示。 現(xiàn)代以太網(wǎng)技術(shù)特征主要包括以下幾方面。 （1）高帶寬；數(shù)據(jù)傳輸率從10Mbps經(jīng)過(guò)100Mbps快速以太網(wǎng)和1Gbps千兆位以太網(wǎng)的發(fā)展， 日前10Gbps萬(wàn)兆位以太網(wǎng)已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用在局域網(wǎng)的主干網(wǎng)上。特別在智能園區(qū)，包括大型校園、于業(yè)同區(qū)、開(kāi)發(fā)區(qū)以及特大型的住宅區(qū)中．在局域網(wǎng)的主干網(wǎng)上選用萬(wàn)兆位以太網(wǎng)的案例已不是個(gè)別的。至于100Mbps和1Gbps以太網(wǎng)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在智能建筑的局域網(wǎng)中。 （2）全光纜媒體的使用：在以太網(wǎng)發(fā)展的初期，傳輸媒體采用銅軸電纜，構(gòu)成公共總線結(jié)構(gòu)。當(dāng)10BASET／F出現(xiàn)后，構(gòu)成了星型結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)，采用了雙絞線和光纜作為傳輸媒體， 以后發(fā)展的100BASE和1000BASE均是如此。當(dāng)10000BASE出現(xiàn)后，構(gòu)成了全光纜以太網(wǎng)，在萬(wàn)兆位以太網(wǎng)上不再使用雙絞線或其他銅纜。 （3）總線型—星型—環(huán)路結(jié)構(gòu)：以太網(wǎng)從共享型發(fā)展到交換型，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)從總線型發(fā)展到屋型。屋型結(jié)構(gòu)的可靠性、可實(shí)施性、可維護(hù)性均優(yōu)于總線結(jié)構(gòu)，星型結(jié)構(gòu)義推動(dòng)了綜合布線技術(shù)的發(fā)展。目前以太網(wǎng)已經(jīng)可以構(gòu)成環(huán)路結(jié)構(gòu)，特別用于光纖主干回路，進(jìn)一步提高了光纖主干回路數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴? （4）單鏈路—聚合鏈路：交換機(jī)之間鏈路連接從單鏈路發(fā)展到目前的聚合鏈路。特別在光纖主干回路上，聚合鏈路一般可達(dá)8路，既大大擴(kuò)展了鏈路帶寬（平滑連續(xù)地?cái)U(kuò)展），又提高了鏈路連接的可靠性。 （5）交換技術(shù)的發(fā)展歷程： ①共享—交換—全雙工交換—時(shí)分復(fù)用全雙工交換：從以太網(wǎng)第2層（L2）交換技術(shù)的發(fā)展和演變的歷程來(lái)分析，目前已經(jīng)出現(xiàn)了時(shí)分復(fù)用全雙工交換技術(shù)。當(dāng)以太網(wǎng)技術(shù)自共享演變到交換后，在半雙工的傳輸媒體上仍舊會(huì)出現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)的碰撞現(xiàn)象。直到出現(xiàn)了全雙工交換技術(shù)，此時(shí)的以太網(wǎng)技術(shù)完全擺脫了傳統(tǒng)以太網(wǎng)CSMA／CD的約束，在全雙工交換的以太網(wǎng)上再也不會(huì)發(fā)生傳輸數(shù)據(jù)的碰撞。在萬(wàn)兆位以太網(wǎng)上只支持了全雙工交換。 在全雙工交換的基礎(chǔ)上，當(dāng)每個(gè)站點(diǎn)所發(fā)送的定長(zhǎng)幀按固定的時(shí)隙在媒體上傳輸時(shí)，這就發(fā)展成時(shí)分復(fù)用全雙工交換技術(shù)，這種技術(shù)使以太網(wǎng)具有良好的實(shí)時(shí)性，高質(zhì)量地傳輸語(yǔ)音和視頻信號(hào)。 ②L2交換-L3交換-L4交換以及高層交換：對(duì)于以太網(wǎng)交換機(jī)，從面向幀交換的L2交換機(jī)發(fā)展到面向IP分組的L3交換機(jī)，繼而又出現(xiàn)了面向數(shù)據(jù)流的14交換機(jī)，L4交換技術(shù)與網(wǎng)站上主服務(wù)器結(jié)合起來(lái)，可以獲得訪問(wèn)主服務(wù)器的高速緩沖效應(yīng)。目前市場(chǎng)上還出現(xiàn)了面向應(yīng)用的高層交換技術(shù)。 （6）CoS／QoS服務(wù)： 目前絕大部分以太網(wǎng)交換機(jī)均支持1EEE802．1p，實(shí)現(xiàn)服務(wù)分類COS，把以太網(wǎng)上的傳輸?shù)男畔殖?級(jí)，需要實(shí)時(shí)處理的語(yǔ)音和視頻信息幀安排在最高兩級(jí)優(yōu)先權(quán)。當(dāng)以太網(wǎng)上要處理這些具有實(shí)時(shí)需求的幀時(shí)，為了保證服務(wù)質(zhì)量QoS，在交換機(jī)上就要采用如帶寬資源預(yù)留、時(shí)分復(fù)用、支持實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP等必要的技術(shù)措施。CoS／QoS服務(wù)確保以太網(wǎng)能夠很好地實(shí)現(xiàn)多媒體信息的傳輸。 （7）虛擬局域網(wǎng)：目前以太網(wǎng)交換機(jī)均支持虛擬局域網(wǎng)IEEE802．1Q／p標(biāo)準(zhǔn)。在——個(gè)交換型的物理以太網(wǎng)上可以構(gòu)成幾十個(gè)，幾百個(gè)乃至上千個(gè)邏輯上相互隔離的虛擬以太網(wǎng)。這種技術(shù)對(duì)建筑智能化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化是很有用的。如果智能建筑子系統(tǒng)絕大部分是基于以太網(wǎng)，那么利用虛擬局域網(wǎng)技術(shù)后， 目前建筑智能化系統(tǒng)繁雜的結(jié)構(gòu)一定會(huì)有所改觀。 （8）以太網(wǎng)技術(shù)逐步滲入電信網(wǎng)領(lǐng)域：目前在接入網(wǎng)、城域網(wǎng)上已經(jīng)使用了以太網(wǎng)技術(shù)，在一些新穎的中、小城市城域網(wǎng)上已經(jīng)配置了高檔的支持波分復(fù)用的L3光纖路由交換機(jī)構(gòu)成城域主干網(wǎng)。在萬(wàn)兆位以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802．3ae中已經(jīng)支持了廣域組網(wǎng)。以太網(wǎng)技術(shù)從局域網(wǎng)逐步進(jìn)入接入網(wǎng)、城域網(wǎng)、乃至廣域網(wǎng)領(lǐng)域是一個(gè)不可阻擋的趨勢(shì)。 （9）無(wú)線局域網(wǎng)：近幾年來(lái)，無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展迅速，無(wú)線局域網(wǎng)又稱無(wú)線以太網(wǎng)，在智能建筑中目前使用得越來(lái)越廣泛，它作為以太網(wǎng)的補(bǔ)允汁用戶在數(shù)十米范圍內(nèi)移動(dòng)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線局域網(wǎng)的傳輸速率日前的產(chǎn)品已達(dá)54Mbps，可以支持視頻信息的傳輸。 （10）工控以太網(wǎng)：當(dāng)前的以太網(wǎng)不僅滿足信息領(lǐng)域的需求，而且可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)—亡已有成熟的工控以太網(wǎng)交換機(jī)產(chǎn)品。在智能建筑領(lǐng)域中，使用以太網(wǎng)成功實(shí)現(xiàn)BAS已經(jīng)不是個(gè)別的案例了。 （11）IEEE802．3af標(biāo)準(zhǔn)：該標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容簡(jiǎn)述為：在RJ-45插頭座連接的四對(duì)雙絞線上，兩對(duì)分別用于收、發(fā)信息；一對(duì)用于電源（正）；一對(duì)用于電源（負(fù)）。此標(biāo)準(zhǔn)為那些不需要自配電源的小型數(shù)寧化設(shè)備連接以太網(wǎng)提供了依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)了智能建筑數(shù)字化進(jìn)程。標(biāo)準(zhǔn)公布后，在市場(chǎng)出現(xiàn)了更加小型靈巧的以太網(wǎng)設(shè)備，如無(wú)線局域網(wǎng)的接人點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、控制用的采集器和執(zhí)行器等。 （12）IEEE802．3ah標(biāo)準(zhǔn)：該標(biāo)準(zhǔn)所包括的主要內(nèi)容為以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)EPON?；?00M／1Gbps光纖以太網(wǎng)、時(shí)分復(fù)用全雙工交換以太網(wǎng)、無(wú)源光分配器等技術(shù)的EPON，可以在以太網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)了信息、語(yǔ)音、視象以及監(jiān)控等多種信息的融合。EPON既可以用于接入網(wǎng)，又能用作智能建筑的駐地網(wǎng)，是智能建筑實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)融合、高度集成、結(jié)構(gòu)優(yōu)化／簡(jiǎn)化的一種前瞻性技術(shù)。