对时间敏感的网络对工业物联网和制造业的好处

时间敏感网络(TSN)终于从概念阶段进入确定性网络的主要阶段。IEEE TSN工作组已经完成了实施TSN所需的核心标准集，业界已经开发了第一批支持该技术的产品，并且正在进行模拟和演示。这些技术的广泛采用是已经被谈论过的成熟的工业物联网(IIoT)革命。

TSN的全面实施将分几个阶段进行。由于转换到TSN需要一个分阶段的方法，公司将不能仅仅将技术改造到遗留系统中。虽然公司不能立即替换现有的机器，但他们必须改变基础设施，使机器之间能够更有效地通信。许多制造商已经看到了操作中标准化以太网的好处，使用TSN，不需要不同的网络来支持时间紧迫和尽力的以太网流量。

标准的以太网

TSN的承诺是双重的。首先，它基于标准以太网。在标准以太网(如视频和HTML)上发现的流量可以与高优先级的确定性以太网(如运动控制)共享物理网络。这很重要，因为那些需要确定性服务的工业产品现在是网络的一部分，需要注意延迟和抖动。使用TSN，连接到网络的所有设备都可以成为经过验证的体系结构的一部分，而不是孤立的。

TSN不会因为始终必须以设定的速度运行而陷入困境，因为它是以太网的一部分。相反，精确的调度用于加快或放慢速度，并优先考虑需要交付的任何信息包的交付。即使在可以容纳更多设备的环境中，它也不会抖动。它不需要对每个数据包都一视同仁，而是可以一次接收和解释所有数据，计算在传输之前可以花费的最大时间，并无缝地将所有信息传播到需要去的地方。

这项技术是至关重要的，因为随着越来越多的设备进入网络，对中央“枢纽”的需求来指挥所有的列车，并确保它们准时到达，这变得越来越重要。

从概念到现实

工业4.0最重要的概念之一是需要所有供应商都能操作的标准技术。工业4.0的原则强调了统一的标准，让每个人都能进入数字时代，而不是拥有十多个现场总线协议，这些协议将公司锁定在一个供应商(或需要翻译设备)上。这就是TSN作为一个概念如此有价值的原因，也是它在标准开发过程中受到如此多关注的原因。

让这项技术更快地变成现实的是强有力的合作。网络基础设施提供商将不得不与客户和自动化供应商密切合作。如果这种合作能够以应有的方式进行，那么在两年内就会被广泛采用，TSN将在五年内充分发挥其潜力。

这种颠覆的第一步将是继续采用OPC统一架构(OPC- ua)。一旦OPC-UA将功能集成到一个框架中，它就应该携带TSN。

为什么IEEE标准很重要

在很多方面，TSN的成功归结于效率。这将有助于指导工业物联网实现最充分的形式。此外，由于该技术基于IEEE标准，所有公司都可以参与。这意味着广泛的产品将可用于支持来自供应商的TSN。如果没有这样的生态系统存在，就不会有大量的公司实施这些技术。具有互操作性(本质上是所有供应商必须遵守的标准)将推动行业开发支持TSN标准的产品。

当IEEE TSN工作组完成实施TSN所需的核心标准集时，很明显，工业物联网的功能很快就会可用。随着供应商和客户开始部署第一批TSN产品，我们正越来越接近这一现实。

阿尔伯特·米切尔是思科公司的高级技术营销工程师。由制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程，cvavra@cfemedia.com．

更多的建议

关键概念

• 时间敏感型网络(TSN)旨在引领工业物联网(IIoT)革命。
• 听将通过客户和供应商之间的强有力合作，更快地成为现实。
• 成功TSN的效率可以归结为效率。

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