物联网测试平台的成功依赖于TSN
时间敏感网络(TSN)是物联网测试平台的关键组件和驱动程序，其在工业物联网(IIoT)中的作用正在增长。
试验台的见解
- 时间敏感网络(TSN)是数字化的一个关键方面，在物联网测试平台中发挥着重要作用。
- 在工业物联网联盟(IIC)正在努力建立一个基于tsn的生态系统。
互联互通是数字化的关键要求，也是许多行业创新的最重要驱动力。虽然开放标准经常用于信息技术(IT)领域，但具有确定性需求的行业(如生产、汽车和专业音频/视频)倾向于使用具有有限互操作性的专有、专门系统。时间敏感网络(TSN)， IEEE的下一个进化步骤以太网，结合了灵活的优点这网络具有确定性保证，因此，它是数字化的关键推动者。
自2015年以来，工业物联网联盟的TSN测试平台一直致力于建立基于TSN的生态系统。它为协作、讨论、原型设计和测试提供了一个平台，特别关注跨供应商的互操作性。在2019冠状病毒病之前，30多名成员每年在欧洲(德国斯图加特大学控制工程研究所(ISW))和北美(纳什维尔范德堡大学)试验台主办地举行多次plugfest会议。
随着大流行限制的取消，一些小组成员再次聚会，举行了一场Plugfest。虽然主要重点是实施通过“虚拟年”讨论的计划和想法，但互操作测试和设备和网络性能评估也是关键目标。
实验基本原理
测试平台活动主要基于互操作机架。这种远程可访问的永久设置集成了核心网络基础设施、待测设备、测试工具和各种其他功能。通过简单地修改dut和核心网络之间的物理连接，可以快速建立各种互操作性场景。测试平台团队已经定义了可以应用于场景的测试计划，以分析时间同步、网络配置和调度等方面。
TSN测试台不受高层网络协议的影响。然而，由于各层相互影响，各种组合和配置要么在由类似堆栈组成的隔离设置中测试，要么在互操作性场景中测试，组合不同的设备和更高的层协议。相关协议和生态系统包括OPC UA和CC-Link。
在最近的欧洲Plugfest上，一个测试平台场景分析了一个网络的性能，该网络包含了来自参加公司的最大可用数量的设备。如图1所示，设置了一个拓扑，将来自5个供应商的7个设备集成到一个链中，再加上主路径一侧的其他终端站设备。
使用高精度测量工具Calnex Paragon-X进行脉冲每秒(PPS)和基于协议的测量，观察精确时间协议(PTP)的同步性能。使用PPS分析仪监测链上的其他PPS信号。为了加载网络，流量通过拓扑注入，带宽达到可用容量的90%。
图1:测试场景的拓扑。它们都切换了来自五个供应商的不同产品。提供:工业物联网联盟
令人高兴的是，互操作和同步性能超出了需求和预期。不仅实现了1µs的802.1AS端到端时间同步性能限制，而且在稳定状态网络中观察到±100 ns的同步。图2显示了连接到核心网络拓扑的各种时间感知终端站设备的1PPS测量结果。
图2:使用NetTimeLogic通用PPS分析仪测量PPS精度(灰色:参考PPS，彩色:来自被测设备的PPS)提供:工业物联网联盟
虽然TSN已经成为许多公司数字化战略的核心，但目前可用的技术证明TSN不仅是未来的愿景，而且是当前的现实。大多数设备供应商将在2022年将设备推向市场，为现实世界的设置提供构建模块。
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