隨著信息技術的飛速發展，機電智能化系統在現代工業、建筑和制造領域中扮演著關鍵角色。這些系統依賴于高效、安全的網絡通信來協調設備間的數據交換。虛擬局域網（VLAN）作為一種網絡分段技術，能夠優化網絡性能、增強安全性，并簡化管理。本實驗旨在通過VLAN配置，探索其在機電智能化系統集成中的實際應用，提升學生對網絡系統集成的理解與操作能力。
在機電智能化環境中，設備種類繁多，包括傳感器、執行器、控制器和監控終端等。這些設備可能分布在不同的物理區域，但需要共享數據以實現自動化控制。傳統的局域網（LAN）將所有設備置于同一廣播域中，容易導致廣播風暴、安全隱患和資源浪費。VLAN技術通過邏輯劃分網絡，將設備分組成獨立的虛擬網絡，即使它們連接在同一物理交換機上。例如，在智能工廠中，可以將生產線控制設備、安全監控系統和辦公網絡分別配置到不同的VLAN中，從而隔離廣播流量，防止未授權訪問，并提高整體系統的可靠性。
本實驗步驟主要包括硬件準備、軟件配置和測試驗證。選擇支持VLAN功能的交換機（如Cisco或華為交換機），并連接機電設備，如PLC（可編程邏輯控制器）和傳感器。接著，通過命令行界面或圖形化管理工具，創建多個VLAN（例如VLAN 10用于控制設備，VLAN 20用于監控系統），并將交換機端口分配到相應VLAN中。配置過程中，需設置VLAN ID、名稱和端口屬性，確保設備間通信僅限于同一VLAN內。然后，通過ping測試和流量監控，驗證VLAN隔離效果，并觀察網絡性能的改善。討論VLAN在機電智能化中的優勢，如降低延遲、簡化故障排查和增強數據隱私保護。
本實驗不僅強化了學生對VLAN配置的動手能力，還突顯了網絡系統集成在機電智能化中的重要性。通過合理應用VLAN，可以實現更靈活、安全的智能化系統，為未來工業4.0和智能建筑的發展奠定基礎。建議在后續學習中，結合真實案例，進一步探索VLAN與其他網絡技術的結合，如VLAN間路由和QoS（服務質量）配置。
