Ethernet 是美國1970 年代前半Xerox 公司研發部門的成果。目的是針對如目前所看到的Office 環境而設，並當作分散式網路架構的體系之一，所開發而成的Lan 方式，名稱上，取自古代被認為能傳達光和電磁波的媒體Ether 而來。正式規格則由Dec 公司，Intel 公司及Xerox 公司共同整理公開，作為業界標準，而急速普及。後來規格作了一點擴充，而被美國工業規格IEEE 802.3 所採納，目前市面上的機器皆根據此而製作。如今Ethernet 非常普遍，從家庭、公司到工廠等等，所有資訊傳達的領域都有使用。

Ethernet 概要

Ethernet 原理上，是一種Cable 上連接各自內藏網路卡的多台電腦，一台送信號，其他所有的電腦皆能同時接收。並各自存取屬於自己的資料而棄捨別台所需的資料。為了預防多台電腦同時送信產生混信現象，則各送信的電腦需採用下列方式：

1. 送信的一方看到Cable 上的信號，並確認他方沒有送信之後開始送信。

2. 即使送信過程中，也要憑波形監視是否和他方的送信有所衝突。若有衝突便在一定送信量之後暫時中斷，並經過一段隨機時間後再從步驟1重新再作。

這種方式叫做CSMA，意指(Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection)。以通信速度來看，起初為10M bps，更進一步正在普及為1G bps。

Ethernet Cable 規格上有10 Base5, 10Base2, 10Base-T, 100Base-T, 1000Base-T 等等。數字代表傳速。例如，若為10 代表10M bps，而Base 意謂著數位通信的Base band。而5 或 2 是指最大傳送距離。5 代表500m，2 代表200m (正確應是185m)。若後面有字母T 就不是指傳送距離，而是指Cable 中兩線交扭(Twisted) 來使用的意思。

以前10 Base 是粗的同軸Cable。最近，由於施工容易，用端子(RJ45)即可連線的Twist Pair 方式線已成主流。表1 顯示上述的Cable 規格。而且，在Twist Pair 線的場合，通常使用4-16 port 的集線器(Hub) 對各PC 作放射狀配線。而且，再與多台Hub 連線，也可以把Hub 當作和同軸的Cable 連接。

Ethernet 因為是推想為Office 環境的網路架構，一台故障並不會影響全體。而且也考慮到即使On-Line 時，也可以增設或減少，而各網路卡透過IEEE Vendor 管理，在世界上唯一48 bits 的位址可以分攤，不需位址的設定及變更，即使安插到任何地方的Lan 也都能這樣使用。而且，網路卡也可以擁有多組的群組位址，可針對特定群組下的全部網路卡進行送信號。Ethernet 方面，有TCP/IP ，UDP/IP 各種協定並存。以下簡單說明之。

TCP及UDP

TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) 是Internet 及Internet 上廣泛利用的通信協定之一種。說到起源，1969 年美國開發Arpanet，當時是把研究機構和大學連線成廣域網路為目的之一種協定。其後，隨著研究團隊而漸改良進化，到1975 年才確定有 TCP/IP 這樣的基本規格。到1983 更有Unix 而展開正式的運用。

TCP/IP 的協定

這是在電腦使用Group 進行通信時，把「各種決定的規則」稱為通信協定。那些已決定的規則，根據通信方面分配的內容，將它分割並階層化而成國際標準Model 即是ISO 提倡的OSI (Open System Inter Connection)通訊架構(參考表2)。

「OSI網路架構」是為了要使人明白通信協定的一個很好的雛形。TCP/IP 的協定和OSI 網路架構是同樣的想法而使之階層化。OSI 網路架構分成七層而TCP/IP 則分成5 或4 層(參考表2)。而且TCP/IP 裡，TCP/IP 及IP 這兩層才是核心。(註：TCP/UDP 相當於OSI 網路架構中的傳輸層，而IP 層則相當於OSI 網路架構中的網路層)。

TCP和UDP的差異

有關PC 人士的通信，發送的一方發出資料傳達往接受的一方時，必須考慮到資料的損傷、消失、重複及延遲，還有到達順序分歧等。若能詳加檢查上述這些項目，並在偵出時候自動補正，即能確保通信的可靠性。

TCP在資料通信時，承擔這樣的任務，並提供可靠的信賴及傳達保證。不過，正因為TCP 重視資料傳達保證，而增加了一些類似「Error Check」和「要求重送」的手續緣故，在「高速送達資料」這一點上，受到性能上的限制。因而省略掉TCP 的傳達保證，相對地成為重視高速性的協定，這就是UDP (即User Dataframe Protocol)。

UDP 因為不提供類似「送受信確認」和「再送要求」的傳達保證，故在可靠性方面比TCP 略遜一籌。但事實上，在UDP 的應用層(Application  Layer)，使用者自行處理，而做到充分的可靠。只是最近作為網路的物理層，因為高速的Ethernet (100M bps) 已漸普及，而且電腦的處理速度日益改善，所以TCP 也更相當能展現它的高速性能。也因此，對自動化的控制Bus 而言，TCP 確實有可用之處。

Modbus-TCP

Modbus-TCP 是在Ethernet 的TCP/IP 的協定上，裝載Modbus 協定的Open Field Work。該結構很簡單，在當作平台的TCP 的架構下，將Modbus 的資料結構納入的一種產物(參考圖1)。

使用者可以用此方式，針對在Modbus 協定的詢問及回應等決議項目(參考Modbus 的項目)，好好利用。

Modbus-TCP 可以使用Ethernet，並作為簡單高速控制用的Open Field Network，最近已呈現普及化。