过去，基于串行的协议因成本低且易于使用而用于工厂自动化。示例包括 DeviceNet、CanOpen、Profibus 和 Modbus Serial。但是，它们的通信速度较低且覆盖范围有限，无法进行高速通信。

随着以太网技术的进步，EtherNet/IP、PROFINET 和 EtherCAT 等工业以太网协议越来越流行，可通过 100BASE-TX 以太网提供 100Mbps 数据速率。时间敏感网络 (TSN)、PROFINET TSN 和 CC-Link IE TSN 等较新协议支持 1000Mbps 数据速率。

与传统的串行现场总线系统相比，工业以太网具有以下几个优势：

• 更高的数据传输速率和更高带宽：与串行现场总线的较低速率相比，以太网支持的速度范围为 10Mbps 至 10Gbps。以太网还支持摄像头流媒体等高带宽应用，而串行现场总线仅限于执行较简单的任务。
• 可扩展性：以太网很容易通过各种联网选项进行扩展，而串行现场总线具有固定节点限值且布线复杂。
• 标准化：以太网基于广泛采用的 IEEE 标准，工业以太网协议基于以太网标准，具有特定于协议的增强和扩展。
• 网络管理和诊断：以太网提供用于网络监控和诊断的高级工具。
• 降低布线复杂性：以太网需要单电缆解决方案，无需电缆终点端接，从而降低了布线复杂性。此外，单线对以太网 (SPE) 还可将标准以太网的电缆串从 2 线对或 4 线对减少到 1 线对。
• 增强的安全功能：与串行现场总线的基本安全功能不同，以太网包含高级安全措施。目前，不同的工业协议组织正在定义工业以太网的安全功能要求，因为他们认为有必要确保工厂内的工业应用免受网络攻击。

此外，工业以太网和标准以太网之间也存在显著差异。标准以太网是在办公室和 IT 环境中使用的以太网类型。工业以太网用于工厂自动化、电网基础设施和楼宇自动化等工业应用，以定期交换过程数据。

表 2-1 说明了工业以太网和标准以太网的优势和差异：