時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò) (TSN) 最終將從構(gòu)思階段轉(zhuǎn)移到確定性網(wǎng)絡(luò)的主要階段。IEEE TSN工作組已完成了實(shí)施TSN所需的核心標(biāo)準(zhǔn), 業(yè)界已開(kāi)發(fā)出支持TSN技術(shù)的首批產(chǎn)品，并正在進(jìn)行仿真和演示。這些技術(shù)的廣泛應(yīng)用，正是過(guò)去經(jīng)常討論的全面的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)革命。
完整的時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施，需要分成幾個(gè)階段進(jìn)行。企業(yè)不能僅僅對(duì)遺留的老舊系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)。雖然企業(yè)無(wú)法立即更換現(xiàn)有的設(shè)備, 但它們必須改變基礎(chǔ)設(shè)施, 使機(jī)器能夠更有效地相互通信。許多制造商已經(jīng)看到了標(biāo)準(zhǔn)化以太網(wǎng)在運(yùn)營(yíng)中所帶來(lái)的好處, 并且不需要完全不同的網(wǎng)絡(luò)來(lái)支持時(shí)間關(guān)鍵和最優(yōu)的以太網(wǎng)通信。

時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)是雙重的。首先，它基于標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)。在標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)上的通信流量(如視頻和 HTML)，可以與具有高優(yōu)先級(jí)確定性以太網(wǎng)如運(yùn)動(dòng)控制等，共享物理網(wǎng)絡(luò)。這一點(diǎn)很重要, 因?yàn)槟切┬枰_定性服務(wù)的工業(yè)產(chǎn)品，現(xiàn)在是網(wǎng)絡(luò)的一部分，尤其需要注意延遲和抖動(dòng)。使用TSN, 連接到網(wǎng)絡(luò)的所有設(shè)備都可以是經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的體系結(jié)構(gòu)的一部分, 而不是孤立的。
時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò)在任何時(shí)候都可以設(shè)定的速度運(yùn)行，不會(huì)停滯不前。精確的調(diào)度可以加快、減慢任何信息包的交付，還可以對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。即使在它容納更多設(shè)備的場(chǎng)合，它也幾乎沒(méi)有抖動(dòng)。它可以同時(shí)接收和解釋所有數(shù)據(jù)，在傳輸前計(jì)算出需要花費(fèi)的最大時(shí)間, 并將所有信息無(wú)縫地傳播到需要去的地方，而不是使用相同的時(shí)間處理每個(gè)包。
這項(xiàng)技術(shù)必不可少, 因?yàn)殡S著更多的設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò), 需要中央 "樞紐"來(lái)指揮所有的列車(chē)并確保它們按時(shí)到達(dá)正變得越來(lái)越重要。

從概念到現(xiàn)實(shí)

工業(yè)4.0 中最重要的概念之一，是所有供應(yīng)商都能操作的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。不是使用十幾個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議，那只會(huì)將公司限制在與某個(gè)供應(yīng)商做生意 (或需要轉(zhuǎn)換設(shè)備)，工業(yè)4.0 的原則強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，讓每個(gè)人都進(jìn)入到數(shù)字時(shí)代。這就是為什么時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)如此有價(jià)值的概念，這也是在制定標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程中，為什么它得到如此多的關(guān)注的原因。
更迅速地將技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的是強(qiáng)有力的協(xié)作。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的提供者必須與客戶(hù)和自動(dòng)化供應(yīng)商緊密合作。如果這種合作按照所需的方式發(fā)生，廣泛應(yīng)用就可能在兩年內(nèi)發(fā)生，未來(lái)5年內(nèi)時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能發(fā)揮更多的潛力。
突破的第一步就是繼續(xù)采用OPC統(tǒng)一架構(gòu) (OPC UA)。一旦OPC UA將功能集成到一個(gè)框架中，它就應(yīng)該配置時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò)。

雖然公司無(wú)法立即更換現(xiàn)有機(jī)器，但它們必須改變基礎(chǔ)設(shè)施，使機(jī)器能夠更有效地相互通信，從而發(fā)揮TSN和IIoT的優(yōu)勢(shì)。

為什么IEEE標(biāo)準(zhǔn)很重要

在很多方面，TSN的成功被歸結(jié)為效率。這將有助于指導(dǎo)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)充分發(fā)揮其作用。另外，由于該技術(shù)基于IEEE標(biāo)準(zhǔn)，因此所有公司都可以參與。這就意味著有很多供應(yīng)商，可以提供更廣泛的產(chǎn)品，來(lái)支持時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò)。如果沒(méi)有這種生態(tài)系統(tǒng)存在，就不會(huì)有大量的公司跟進(jìn)、實(shí)施這些技術(shù)。具有互操作性—實(shí)質(zhì)上是所有供應(yīng)商都必須遵守的標(biāo)準(zhǔn)--將推動(dòng)該行業(yè)開(kāi)發(fā)支持TSN標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。
很明顯, 當(dāng)IEEE TSN工作小組完成實(shí)施時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò)所需的核心標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的功能很快就可以付諸應(yīng)用。隨著第一批時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的部署實(shí)施，我們?cè)絹?lái)越接近這一現(xiàn)實(shí)。