作者：德州儀器產品行銷工程師 Eddie Esparza
還記得科幻電影中運用人工智慧技術打造的全自動無人工廠嗎？這個未來的願景已經成真！
無人工廠的運作仰賴各獨立元件的即時通訊，像動作控制器和機器人就需要即時溝通。如果某個機器人的動作命令因 100 英尺外的可編程邏輯控制器（PLC）而延遲了，就可能造成成品瑕疵。
即時乙太網路（EtherNet）通訊協定的進步可以解決此問題，這些協定幫助工廠內龐大的裝置網路可以彼此即時通訊，並提供足夠頻寬來上傳診斷與控制資料到雲端。
但美中不足的是，雖然有許多即時乙太網路通訊協定可以滿足通訊需求，他們彼此並不相容，造成使用其中一種協定通訊的設備，無法輕易與另一個協定不同的設備溝通，即使雙方都使用乙太網路連接。所以這裡有兩個問題：您的設備應該支援哪一個協定？您有辦法同時使用多個協定嗎？
觀看 TI 的多協定示範影片
 |
支援多協定系統的挑戰
工業市場有三大主要乙太網路協定：Profinet、EtherNet/IP、EtherCAT，這三種協定皆很可靠。傳統的特定應用積體電路（ASIC）設置中，支援單一協定或支援多協定各有利弊。
|
單一協定 |
多協定 |
|
|
優點 |
一種硬體設計滿足所有使用相同協定的設備 |
滿足各種不同協定的市場 |
|
使用多個特定應用積體電路時的挑戰 |
只能進入單一市場區塊 |
|
表1：多個ASIC環境中，單一協定與多協定的不同考量
使用Sitara
處理器來降低硬體投資
以商業角度來看，支援多協定顯然是個好主意，但要做出多協定解決方案所費不貲，且對公司內部從工程師到採購而言都會有困難。圖1所示是一個支援多協定的公司，使用不同的ASIC。可以看出好幾個裝置都需要為個別乙太網路解決方案製作通訊模組，造成建立最小庫存單位（SKU，stock-keeping units）的時候非常分散且複雜。
圖1：支援多協定的傳統流程圖
這個流程讓許多想導入多種協定的工廠設備製造商望之卻步，但如今，連結多個協定已成為可能，只要使用支援多協定的裝置－例如Sitara處理器。Sitara處理器（如AMIC110）在單一設計中可以啟用多個協定，克服了設計多協定環境的潛在挑戰。Sitara處理器提供了另一個設計工廠設備的途徑，其可以支援不同的工業級乙太網路協定。Sitara裝置的優勢是可以簡化建立不同SKU的流程，如圖2所示。
工業級通訊子系統整合在每個處理器中，讓您可以從單一硬體設計衍生出不同的SKU。當您要連接一個新網路時，只需要在處理器燒入新的映像檔即可。這樣的策略不只可以降低系統設計的成本，還享有下列好處：
- 臨時訂單改變時，只需要幾分鐘即可改變庫存品的協定
- 減少硬體採購，只需要單一供應商即可滿足
- 庫存管理複雜度大幅降低
- 單一硬體設計滿足不同市場的需求
「利用 Sitara 處理器增加連網裝置庫存的可擴展性與彈性」影片中，展示如何使用單一Sitara AMIC110工業級通訊引擎來連接Profinet、EtherNet/IP、或EtherCAT網路。現在就下載軟體並試著操作評估模組裡面的範例。
結論
Sitara AMIC110處理器是一個入門級的裝置，卻可以達成高度整合並簡化研發與庫存管理流程，而且價格十分經濟實惠：每個$4美金。Sitara處理器支援Profinet IRT、Profinet RT、EtherNet/IP、EtherCAT，只需要單一一個裝置就能符合所有協定的工業級解決方案。
更多資源
- 關於各個協定的詳情，請參考下列白皮書：
- 閱讀應用報告「Sitara處理器支援的工業級通訊協定」，學習如何為生產各個協定取得授權
