5G之外，时间敏感网络（TSN）了解一下？

有了TSN，整个工厂中的所有数据才可以真正实现互通。

与IIoT一样，工业4.0的目标是增加可用数据量并改善决策制定效率，而对数据的及时访问则取决于网络。

在现有基础架构中，要实现工厂中每个传感器（甚至是远程位置的传感器）之间的无缝连接还有不少困难。挑战在于找到如何处理前所未有的数据量而又不破坏旨在传输数据的通信网络。这就提出了一个问题，即如何构建和部署工业通信网络以满足当今自动化环境和未来虚拟工厂车间的需求。

一般意义上的以太网并不能满足工业控制的需求。在TCP / IP协议进行路由的流量延迟有可能会带来灾难性的后果。要想连接IT和OT两张网络，并将工厂运营网络的各层连接到终端节点传感器，必须要借助于时间敏感网络（ TSN ）。

时间敏感网络是一种基于IEEE 802.1的实时以太网标准。顾名思义，TSN专注于时间。它可以确保信息在固定且可预测的时间内从一个点移动到另一点。这就是TSN保证及时交付的方式。

为了使通信可预测，网络设备必须共享时间概念。该标准定义了如何按时间表发送某些TSN以太网帧，同时允许尽最大努力发送非TSN帧。这就是TSN 处理同一网络上的实时和非实时流量的方式。

细分来说，时间敏感网络（TSN）会给工业互联网的构建带来五个好处。

1.创建一种通用语言。通过建立对时间同步的统一理解以及对所有数据包和信息的统一处理，TSN允许数据使用通用的第2层语言。尽管设备互操作性挑战仍然存在，但制造商将能够从他们的数据中获得更多价值，这些数据现在可以共存于同一以太网中。

2.具备可伸缩性和敏捷性。TSN可跨线速扩展，从而使设备制造商能够扩展应用的带宽（以及复杂性和功耗）。这种可扩展性使解决方案可以针对问题进行量身定制，从而确保在工厂中进行具有成本效益的通信。

3.在标准以太网上提供足够的确定性和可靠性。TSN支持实时、确定性数据，这对准确性和精确性至关重要。如果以任何方式延迟或关闭控制数据点的时间，则机器可能无法正确响应。过去，这些问题已经通过对互操作性产生负面影响的专有技术得以解决。TSN具有标准以太网所具有的互操作性，可伸缩性和规模经济性，从而为这些确定性通信应用提供了便利。

4.帮助缩小信息技术（IT）和运营技术（OT）专家之间的鸿沟。通过提供一套通用的工具，TSN支持IT和OT团队通常不同且相互竞争的目标。它提供了一种支持协作的通用框架，一种共享语言。过去，很多资深的OT专家可能无法将其积累的专业知识同步到IT系统体系之中。通过提供使IT专家能够支持工业以太网的通用框架，TSN可以缓解这些跨行业技能之间的鸿沟。毕竟，具备标准以太网和IP网络技术能力的资源更容易获得。

5.最大化工厂资产效率。标准的以太网和IP技术提高了业务决策的可见性。这种对数据的普遍访问使工业自动化控制供应商能够：

· 确保全球运营的一致质量和性能

· 在制造与需求之间取得平衡，以优化材料使用和资产利用率

· 改善并符合法规要求

· 实施更灵活，更敏捷的制造业务，以应对瞬息万变的市场环境

· 通过减少平均维修时间（MTTR）和提高整体设备效率（OEE）来满足按时交付的苛刻要求和指标

· 降低全球制造工厂内制造和IT系统的设计、部署和支持成本

· 无论地点在哪里，都能改善对工厂现场发生的事件的响应速度

毫无疑问，时间敏感网络（TSN）标准是实现工业4.0以及构建更多应用程序的关键。当然，这只是我们将第四次工业革命带入各个产业的生态系统的一部分。

（本文由计世研究院编译自外媒报道文章）

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