隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，不同的場(chǎng)景與應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟛灰唬W(wǎng)絡(luò)部署面臨著新的需求和挑戰(zhàn)，為了有效解決以太網(wǎng)通訊的不確定問題，實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)時(shí)通訊，各大廠商開始大力引入和推廣時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）。
TSN擁有許多傳統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)的功能，它的前世今生是什么？TSN能為IT與OT深度融合帶來哪些契機(jī)？最新的行業(yè)動(dòng)態(tài)又有哪些？
近日，研華科技聯(lián)合CC-Link協(xié)會(huì)連線直播，為大家深入解析TSN這一可能成為未來工業(yè)通信統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
TSN，未來已來
傳統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)存在延遲和實(shí)時(shí)控制困難的問題，傳輸速度無法超過100 Mb/s，擴(kuò)展性也因此受到影響。不同的通訊協(xié)議只能使用專有的硬軟件，更是嚴(yán)重限制了用戶使用的靈活性、設(shè)備互操作性，增加了維護(hù)和運(yùn)營成本。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，企業(yè)亟需最大程度保持敏捷、靈活，以提高效率和迅速響應(yīng)能力，TSN的出現(xiàn)正解決了這一問題。
TSN作為以太網(wǎng)擴(kuò)充的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合傳輸、打破信息孤島，以及實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通等方面展現(xiàn)出了前所未有的潛力。顯而易見，在未來，工業(yè)以太網(wǎng)將從個(gè)別規(guī)格向共通網(wǎng)絡(luò)規(guī)格移轉(zhuǎn)。
搶先一步，研華發(fā)布TSN交換機(jī)
現(xiàn)如今，用戶想要向TSN標(biāo)準(zhǔn)逐步靠攏，不僅需要具備TSN的網(wǎng)關(guān)進(jìn)行不同協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，還需要TSN交換機(jī)來傳輸和匯聚數(shù)據(jù)。
CLPA中國臺(tái)灣地區(qū)事務(wù)局長(zhǎng)陳重光表示：“TSN因本身所具備的及時(shí)性、低延遲、高速大容量通訊，具備時(shí)間戳記、混合IP通訊等多種通訊協(xié)議功能，本領(lǐng)和優(yōu)勢(shì)更加顯著。”
在TSN交換機(jī)的研發(fā)中，研華搶先一步。于此次會(huì)議正式發(fā)布EKI-8500G工業(yè)級(jí)TSN以太網(wǎng)交換機(jī)，成為當(dāng)前全球?yàn)閿?shù)不多的采用TSN芯片方案的TSN交換機(jī)。
EKI-8500G
工業(yè)級(jí)TSN以太網(wǎng)交換機(jī)
該新品區(qū)別于市面上大部分利用FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）設(shè)計(jì)的TSN交換機(jī)，EKI-8500G采用TSN專用芯片設(shè)計(jì)，具備8個(gè)千兆R(shí)J45端口+ 2個(gè)千兆SFP端口，以及雙12〜48 VDC電源輸入和1×繼電器輸出。
EKI-8500G具備4大核心特色
01、時(shí)間同步
02、優(yōu)先流量調(diào)度
03、時(shí)間感知整形器
04、高可靠的冗余資料傳輸
除了可以實(shí)現(xiàn)以上4大功能外，為應(yīng)對(duì)工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，新產(chǎn)品體積更小，可在-40~75℃的溫度區(qū)間內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，并且該產(chǎn)品讓資訊傳輸?shù)沫h(huán)境在擁有IT頻寬的同時(shí)，具備了OT的精準(zhǔn)和穩(wěn)定性。
研華EKI-8510G工業(yè)交換機(jī)，為IIOT工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)帶來高時(shí)效、低延遲，及穩(wěn)定可靠的運(yùn)行能力。
未來除了交換機(jī)產(chǎn)品外，研華還會(huì)有更多交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)、配置軟件等TSN關(guān)鍵產(chǎn)品的推出計(jì)劃。
那么如果工廠PLC等設(shè)備不支持TSN，要如何解決兼容問題？
研華IIoT事業(yè)群產(chǎn)品總監(jiān)林玉偉：TSN是一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，老舊工廠內(nèi)設(shè)備間想要支持TSN，當(dāng)然還需要借助交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)、對(duì)應(yīng)的軟件等產(chǎn)品。但以PLC為例，作為工廠里最主要的控制器，其技術(shù)匹配度已經(jīng)走在設(shè)備的最前端。在TSN的各種以太網(wǎng)協(xié)議發(fā)布時(shí)，很多PLC廠商都嗅到商機(jī)，并積極、大力地推廣，工廠的PLC產(chǎn)品一旦先行，周邊的設(shè)備也一定要跟齊，因此產(chǎn)品設(shè)備的部分，客戶其實(shí)并不用擔(dān)心，廠商會(huì)幫我們解決。
TSN開啟IT和OT融合的新曙光
CLPA中國支部高級(jí)工程師楊凱表示：“相對(duì)于傳統(tǒng)的CC-Link以及CC-Link IE，CC-Link IE TSN在開放性方面是史無前例的。”完全開放的架構(gòu)也是為了方便更多廠商進(jìn)行合作，以共同建立TSN標(biāo)準(zhǔn)的生態(tài)圈。
據(jù)悉，包括三菱在內(nèi)的全球56家CC-Link IE TSN意向合作生產(chǎn)廠商，現(xiàn)已陸續(xù)推出從PLC、運(yùn)動(dòng)控制器到交換機(jī)、I/O、伺服、機(jī)器人等全線產(chǎn)品。除了CC-Link IE TSN外，Modbus、Profinet、EtherNet/IP等協(xié)議也都紛紛上新，加入TSN的大家庭中。此外，在全球范圍內(nèi)，設(shè)置了多個(gè)TSN試驗(yàn)床，測(cè)試床旨在加速推動(dòng)著技術(shù)落地，幫助TSN在不同行業(yè)，尤其是在交通、5G垂直市場(chǎng)應(yīng)用、汽車、半導(dǎo)體等領(lǐng)域施展拳腳。
未來，工業(yè)自動(dòng)化和控制系統(tǒng)將致力于滿足高可用性和實(shí)時(shí)通訊的需求。值得欣慰的是，標(biāo)準(zhǔn)組織和獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議供應(yīng)商均已達(dá)成共識(shí)，洞見了這一發(fā)展趨勢(shì)的潛力，共同攜手推進(jìn)TSN這一下一代工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。借助這股東風(fēng)，脫離現(xiàn)有專屬架構(gòu)的限制，落地工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和實(shí)現(xiàn)IT、OT融合的宏圖大業(yè)又向前大跨了一步。讓我們共同期待TSN產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈的成型與壯大，未來讓新興通訊技術(shù)的基石，墊在每一個(gè)IIoT世界探索者的腳下。
