什么是TSN？

Karl Weber博士：“時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò )（Time Sensitive Network）是一組可以增強網(wǎng)絡(luò )能力以加速完成特定服務(wù)的標準。TSN處理數據高速通道（stream） – 一個(gè)Talker可以在一定時(shí)間間隔內向一個(gè)或多個(gè)Listener發(fā)送特定數量的數據。這提供了一組網(wǎng)絡(luò )中的特權通道。理想情況下，該通道傳輸信息時(shí)不會(huì )因其他通信沖突而產(chǎn)生延遲。

IEEE 802.1中規定了一套TSN標準，并將在未來(lái)幾年得以完善。由于TSN提供了很多選項，行規可以確保在特定網(wǎng)段間的互操作性。行規定義由幾個(gè)組織共同完成。IEC與IEEE 802.1協(xié)作開(kāi)始制定用于工業(yè)應用核心功能行規，ETG則負責EtherCAT適配的部分?！?/p>

EtherCAT增加對TSN的適配有哪些優(yōu)勢？誰(shuí)將從中受益？

“EtherCAT運行在現場(chǎng)層和機器之間的協(xié)調控制層。在某些應用中，可能需要異構結構，例如音頻/視頻和廣泛的IT通信與EtherCAT的使用相結合。該用例在EtherCAT初始階段已經(jīng)定義，但在傳統基礎架構中與EtherCAT的操作難以達到一般級別的實(shí)時(shí)功能。而TSN專(zhuān)注于此類(lèi)應用，通過(guò)增加一個(gè)非常精簡(jiǎn)的適配層而無(wú)需EtherCAT特定元器件即可實(shí)現這兩種技術(shù)的結合。

另一個(gè)直接的用例是將單個(gè)TSN接口的多個(gè)通道連接多個(gè)EtherCAT網(wǎng)段。這提高了配置EtherCAT主站上有限的以太網(wǎng)接口的可擴展性。TSN支持多臺機器的同步運行– 因此顯著(zhù)提高了交互的質(zhì)量。

它為復雜的機械設計提供了很多選項，僅需少量TSN即可滿(mǎn)足這類(lèi)應用需求?！?/p>

TSN能否取代傳統的現場(chǎng)總線(xiàn)系統？

“TSN嵌入在IEEE 802技術(shù)中，有助于協(xié)調通信，它會(huì )消除一些不必要的沖突，但不會(huì )改變基本規則。

TSN的兩個(gè)主要性能缺陷是無(wú)法改變的，即針對小數據量的以太網(wǎng)幀處理效率以及復雜且耗時(shí)的轉發(fā)進(jìn)程。因此，EtherCAT在典型的IO網(wǎng)段的性能比TSN高出近十倍。TSN只是一個(gè)基本的通信標準，且不提供應用層。

因此，TSN能很好地應用于廣義通信中，但它不是專(zhuān)用的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)。與TSN相結合的高效現場(chǎng)總線(xiàn)才是兩種通信世界的最佳選擇?！?/p>

您如何評估TSN未來(lái)的發(fā)展？

“截至目前，TSN規范尚未完成。TSN的真正優(yōu)勢在于增強了包括很多機器在內的本地網(wǎng)絡(luò )的性能。它未來(lái)的發(fā)展必然會(huì )降低當前機器到機器網(wǎng)絡(luò )器件的復雜性。這將需要一個(gè)通用的協(xié)議基礎架構和網(wǎng)絡(luò )控制系統，并且兩者都需要可以在機器層進(jìn)行有效處理的器件。

TSN只是加強機器到機器網(wǎng)絡(luò )的第一步，而TSN配置和控制器件將在未來(lái)的迭代步驟中涉及。我們的目標是能盡快提供在機器層的穩定版本。

在未來(lái)的自動(dòng)化系統中，如何組織通信將比通信特性本身更重要。這就是為什么EtherCAT保留了現有元器件并提供了單獨對TSN功能的適配。因此，我們可以支持更強大的功能，并保護您對EtherCAT的資產(chǎn)投入?！?/p>

Karl Weber博士是ETG總部的EtherCAT專(zhuān)家，也是IEEE多個(gè)工作組的成員。