Ethernet est une technique de transmission de données pour les réseaux câblés et la norme pour la transmission de paquets de données dans les réseaux locaux à domicile ou au bureau (LAN, Local Area Network).

Au sein d'un tel réseau, tous les appareils électroniques connectés, tels que les ordinateurs, les imprimantes et les serveurs, peuvent communiquer entre eux via des câbles LAN.

Les données sont envoyées et reçues via Ethernet. Ethernet ne fonctionne pas sans fil comme le WLAN, mais uniquement par câble. Dans les environnements industriels en réseau, l'Ethernet câblé offre une vitesse de transmission nettement accrue et une stabilité de transmission fiable par rapport à la mise en réseau alternative via WLAN (Wireless Local Area Network).

Le groupe de travail américain IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) a défini et standardisé le protocole de réseau Ethernet ainsi que la structure de ses paquets avec la spécification IEEE 802.3.

La pertinence d'Ethernet

Les débuts de la norme Ethernet remontent aux années 70. Cependant, à l'époque, seule une vitesse de transmission très faible était possible. Au cours des dernières décennies, la technologie de transmission des données n'a cessé d'évoluer, de sorte qu'il est aujourd'hui possible d'atteindre des vitesses allant jusqu'à 10.000 Mbps ou 10 Gbps. On parle alors aussi de ce que l'on appelle le Gigabit Ethernet.

Lorsque l'industrie 4.0 et l'Internet des objets ont fait leur apparition, le moment était venu de faire évoluer les possibilités de transmission de données. Ce nouvel environnement économique exigeait que les systèmes informatiques des réseaux de bâtiments et de bureaux fusionnent avec les réseaux de machines industrielles. Cela a modifié le type de communication et donc les exigences en matière de transmission de données.

Il est rapidement apparu que les caractéristiques de l'Ethernet classique utilisé pour le câblage des bâtiments n'étaient plus suffisantes pour les environnements industriels.

Qu'est-ce que c'est: Ethernet vs. Industrial-Ethernet

Industrial-Ethernet est le successeur du LAN-Ethernet traditionnel du bureau et est utilisé en premier lieu pour la communication de données dans la production industrielle. Il y a d'ailleurs de bonnes raisons à cela: Il offre une infrastructure de réseau sans faille et ce, en temps réel. Les domaines d'application sont multiples et vont désormais du niveau de terrain au niveau de gestion de l'entreprise (Manufacturing Execution System [MES] pour la coordination des commandes et Enterprise Ressource Planning [ERP] pour la planification des matériaux) en passant par le niveau de commande.

Dans ce contexte, la technologie Ethernet industriel comprend un espace d'adressage très large. L'adressage IPV6 permet de réaliser des réseaux avec un nombre presque illimité de participants. De grandes quantités de données peuvent être transmises simultanément à des vitesses élevées allant jusqu'à 40 Gbit/s par cuivre. Il en va de même pour la communication de données sur de longues distances : Les fibres optiques permettent de couvrir des distances allant jusqu'à 80 km par rapport aux fibres de cuivre. Les réseaux peuvent être facilement étendus et segmentés grâce à des commutateurs et des routeurs.

Avantages de l'Ethernet industriel par rapport à la technologie des bus de terrain

Les bus de terrain sont des systèmes de bus utilisés au niveau du terrain pour relier des capteurs et des actionneurs à un ordinateur de commande afin d'échanger des informations. Les bus de terrain trouvent leur origine dans la technique de fabrication. Ils y sont toujours utilisés en priorité.

Lorsqu'il s'agit d'automatisation, les processus de communication se déroulent généralement à plusieurs niveaux. Industrial-Ethernet est toujours utilisé dans l'automatisation industrielle lorsque les fonctionnalités des bus de terrain ne suffisent plus. Car les avantages de l'Ethernet industriel sont les suivants

• Possibilité de mise en réseau sur plusieurs niveaux de la pyramide d'automatisation
• Transmission des données nettement plus rapide
• Meilleures caractéristiques en temps réel
• Meilleures performances techniques
• Transmission de plus grandes quantités de données
• Intégration de protocoles de sécurité

Connexion possible à des réseaux sans fil

Dans le cas du Wireless LAN, les données sont transmises sans fil au sein d'un réseau à l'aide de la technologie radio. Les solutions radio intelligentes sont également de plus en plus présentes dans le secteur industriel. Il en résulte un champ radio complexe et dynamique. La transmission de données entre des réseaux sans fil et câblés est possible ; WLAN et Ethernet peuvent donc communiquer entre eux.

Avantages de la technologie sans fil

• Connexion de participants mobiles au réseau avec des participants fixes
• Liaison avec des participants en rotation tels que des manèges ou des grues
• Mise en place de ponts radio par-dessus les limites de bâtiments ou les cours d'eau
• Communication avec des abonnés difficiles d'accès

Inconvénients de la technologie sans fil

• Les ondes radio sont diffractées par les obstacles
• Les ondes radio sont réfléchies par les obstacles
• Les ondes radio peuvent être affaiblies au passage
• Les ondes radio peuvent être captées et utilisées sans autorisation