Time Sensitive Network (TSN) ምንድን ነው?
TSN(Time Sensitive Network) የ IEEE 802.1 ደረጃዎች ቡድን ነው። መደበኛ የኤተርኔት ኔትወርኮች በአስተማማኝ ሁኔታ እንዲሰሩ ያግዛሉ። TSN አውታረ መረቦች ፈጣን መሆናቸውን እና መልዕክቶች በሰዓቱ መድረሳቸውን ለማረጋገጥ የሚያስችል መንገድ ነው። ዝቅተኛ መዘግየት እና መጨናነቅን ያረጋግጣል እና መልዕክቶች ለመጓዝ ለምን ያህል ጊዜ እንደሚወስዱ ላይ ገደቦችን ያዘጋጃል። እነዚህ ባህሪያት ለተለያዩ አጠቃቀሞች አስፈላጊ ናቸው፣ እነሱም የኢንዱስትሪ አውቶሜትሽን፣ አውቶሞቲቭ እና አቪዮኒክስ ሲስተሞች አፋጣኝ የአካል መሳሪያዎችን መቆጣጠር ያስፈልጋቸዋል።
TSN በኔትወርኩ ውስጥ ያሉ ሁሉም አንጓዎች የጊዜ እይታ እንዲኖራቸው ለማድረግ እንደ Precision Time Protocol (PTP) ያሉ የጊዜ ማመሳሰል ዘዴን ይጠቀማል። TSN ፓኬቶችን አስቀድመን እንድንይዝ ያስችለናል፣ ስለዚህ በሰዓቱ ይደርሳሉ። በተጨማሪም የትራፊክ ፍሰትን እና መጨናነቅን ይቆጣጠራል, ከመደበኛ ትራፊክ ይልቅ ለትክክለኛው ጊዜ ትራፊክ ቅድሚያ ይሰጣል. TSN የጠፉ ወይም የተበላሹ እሽጎችንም ማስተናገድ ይችላል።
የትክክለኛነት ጊዜ ፕሮቶኮል (IEEE 1588) ከTSN ጋር እንዴት ይነጻጸራል?
Precision Time Protocol (PTP) በመላው አውታረመረብ ውስጥ ሰዓቶችን ለማመሳሰል የሚያገለግል ፕሮቶኮል ነው። በአውታረመረብ ውስጥ, የትክክለኛነት ጊዜ ፕሮቶኮል (PTP) ሰዓቶችን ለማመሳሰል ጥቅም ላይ ይውላል. በልዩ ሃርድዌር ጥቅም ላይ በሚውልበት ጊዜ PTP ለባሪያ ሰዓቶች የጊዜ መረጃን በማቅረብ ንዑስ-ማይክሮ ሰከንድ ትክክለኛነትን ማሳካት ይችላል። ፒቲፒ የጌታና የባሪያ ግንኙነት አለው።
TSN በኤተርኔት በኩል አስተማማኝ እና ፈጣን ግንኙነትን የሚያመቻቹ የመመሪያዎች ስብስብ ነው። ከዋና ዋና ባህሪያቱ መካከል የጊዜ ማመሳሰል፣ የአገልግሎት ጥራት እና የትራፊክ ቅርፅ ይገኙበታል። TSN እንደ የኢንዱስትሪ ቁጥጥር፣ የመኪና ኢንዱስትሪ እና አቪዮኒክስ ባሉ የተለያዩ ዘርፎች ተግባራዊ አተገባበርን ያገኛል። IEEE 1588 PTP እንዴት መተግበር እንዳለበት የሚገልጽ መስፈርት ነው። TSN በIEEE 1588 ላይ የተገነባ እና ለጊዜ ስሜታዊ አውታረ መረብ ተጨማሪ ተግባር የሚሰጥ አዲስ መስፈርት ነው።
| የ TSN ደረጃዎች | ||
|---|---|---|
| መለኪያ | መግለጫ | የስታንዳርድ ርዕስ |
| IEEE 802.1ASrev, IEEE 1588 | ጊዜ እና ማመሳሰል | ማሻሻያዎች እና የአፈጻጸም ማሻሻያዎች |
| IEEE 802.1Qbu እና IEEE 802.3br | ማስተላለፍ እና ወረፋ | የፍሬም ቅድመ ዝግጅት |
| IEEE 802.1Qbv | ማስተላለፍ እና ወረፋ | ለታቀደለት የትራፊክ ማሻሻያ |
| IEEE 802.1Qca | የመንገድ ቁጥጥር እና ቦታ ማስያዝ | የመንገድ ቁጥጥር እና ቦታ ማስያዝ |
| IEEE 802.1Qcc | ማዕከላዊ የማዋቀሪያ ዘዴ | ማሻሻያዎች እና የአፈጻጸም ማሻሻያዎች |
| IEEE 802.1Qci | በጊዜ ላይ የተመሰረተ የፖሊስ አገልግሎት | በዥረት ማጣራት እና ፖሊስ ማድረግ |
| IEEE 802.1CB | እንከን የለሽ ድግግሞሽ | ፍሬም ማባዛት እና ለታማኝነት መወገድ |
ሠንጠረዥ 1: TSN መደበኛ
ማሳሰቢያ ፡ ከላይ ባለው ሰንጠረዥ ውስጥ የሚታዩት ሁሉም መመዘኛዎች TSNን ለመደገፍ የሚያስፈልጉ አይደሉም። የፋይበርሮድ የTSN ተከታታይ ምርቶች IEEE 1588(PTPv2)፣ IEEE 802.1AS፣ IEEE 802.Qbv፣ IEEE 802.1Qcc፣ IEEE 802.1Qavን ይደግፋሉ።
TSN ለነገሮች በይነመረብ (IoT) ምን ሊያደርግ ይችላል
የነገሮች ኢንተርኔት ( IoT) ከኢንተርኔት ጋር የተገናኙ የመሣሪያዎች አውታረ መረብ እያደገ ነው። እነዚህ መሣሪያዎች ከቴርሞስታቶችና ከመኪኖች እስከ የማምረቻ መሳሪያዎችና የሆስፒታል ማሽኖች ድረስ ሁሉንም ነገር ሊያካትቱ ይችላሉ። የአይኦቲ (IoT) እያደገ ሲሄድ፣ በመሳሪያዎች መካከል ውሂብ ለመላክ አስተማማኝ እና ቀልጣፋ መንገድ አስፈላጊነትም እንዲሁ እየጨመረ ነው። የጊዜ ስሜታዊ ኔትወርክ (TSN) የሚመጣው እዚህ ላይ ነው።
TSN የሚያመለክተው ጊዜን የሚነካ መረጃን በአውታረ መረብ ላይ ለማስተላለፍ መመሪያዎችን የሚያዘጋጁ የደረጃዎች ስብስብ ነው። ዋናው አላማው መረጃ በትንሹ መዘግየት፣ ግርግር እና መዘግየት መተላለፉን ማረጋገጥ ነው። ይህ ባህሪ አንድ ሚሊሰከንድ እንኳን ትልቅ ለውጥ በሚያመጣባቸው መተግበሪያዎች ውስጥ አስፈላጊ ነው፣ ለምሳሌ በህክምና መሳሪያዎች ወይም በኢንዱስትሪ አውቶማቲክ። ከዚህም በላይ TSN ልዩ የሃርድዌር እና የሶፍትዌር መፍትሄዎችን አስፈላጊነት በማስወገድ የ IoT ስርዓት አጠቃላይ ወጪን ለመቀነስ ይረዳል.
ለ IoT መተግበሪያ የአውታረ መረብ ፕሮቶኮል በሚመርጡበት ጊዜ አንድ ሰው የተለያዩ ነገሮችን ግምት ውስጥ ማስገባት ይኖርበታል. ነገር ግን፣ ፈጣን መረጃ ማስተላለፍ ወሳኝ ከሆነ፣ TSN ቀዳሚ ምርጫ መሆን አለበት።
ምስል 1: TSN በ OSI ንብርብር ሞዴል
የፋይበርሮድ የመቁረጫ ጠርዝ TSN ኢተርኔት መቀየሪያ እንከን የለሽ IIoT ግንኙነት
Fiberroad FR-TSN4412 ይህ ሃይል ሃውስ Time-sensitive Networking (TSN) ቴክኖሎጂ እና IEEE 1588 Precision Time Protocol (PTPv2) ለሁሉም ወደቦች እንከን የለሽ የጊዜ ማመሳሰልን ይጠቀማል - እያንዳንዱ ክዋኔ ያለምንም ችግር ተስማምቶ እንዲሄድ ያደርጋል። FR-TSN4412 በእያንዳንዱ ዙር ከሚጠበቀው በላይ ለሚሆነው የተሟላ የእውነተኛ ጊዜ የግንኙነት መፍትሄ አስፈላጊ የሆነውን የTSN IEEE ደረጃዎችን ያለምንም ጥረት ይደግፋል። የማይታመን የ IEEE 802.1AS-REV መገለጫን ላልተዛመደ የጊዜ ማመሳሰል ከመጠቀም ጀምሮ የ IEEE 802.1Qbv ማሻሻያዎችን ለተያዘለት ትራፊክ እና IEEE 802.1Qbu Frame Preemption የመረጃ ስርጭትን ውጤታማነት ለማሻሻል፤ ይህ መቀየሪያ ሁሉንም ነገር ተሸፍኗል!
TSN የመጠቀም ጥቅሞች
• መረጃን በበርካታ መሳሪያዎች ላይ በማመሳሰል፣ TSN የቆይታ ጊዜን ውጤታማ በሆነ መንገድ ይቀንሳል፣ ይህም አስፈላጊ መረጃ ያለ ምንም መዘግየት በጊዜው መድረሱን ያረጋግጣል።
• የተሻሻለ አስተማማኝነት፡ የ TSN ፕሮቶኮሎች አስተማማኝ፣ ቆራጥ ግንኙነትን ለማቅረብ የተነደፉ ናቸው። ይህ እንደ ፋብሪካ አውቶሜሽን ወይም የቪዲዮ ዥረት ላሉ ትግበራዎች አስፈላጊ ነው.
• የተሻሻለ ደህንነት፡ TSN ምስጠራን፣ ማረጋገጫን እና ፍቃድን ጨምሮ ደህንነትን ለማሻሻል በርካታ ቴክኒኮችን ይጠቀማል። ቲኤስኤን እሽጎች በጊዜው መምጣታቸውን ለማረጋገጥ ልዩ የጊዜ አጠባበቅ ዘዴን ይጠቀማል።
• መሳሪያዎች ውጤታማ በሆነ መንገድ ሀብቶችን እንዲያካፍሉ በማስቻል፣ TSN ቅልጥፍናን ያሳድጋል፣ ይህም ወጪን ለመቀነስ እና የሀብቶችን ምቹ አጠቃቀምን ያስከትላል።