¿Qué es la red sensible al tiempo (TSN)?
TSN (Time Sensitive Network) es un grupo de estándares IEEE 802.1. Ayudan a que las redes Ethernet regulares funcionen de manera más confiable. TSN es una forma de asegurarse de que las redes sean rápidas y los mensajes lleguen a tiempo. Garantiza baja latencia y jitter y establece límites sobre el tiempo que tardan los mensajes en viajar. Estas características son importantes para varios usos, incluidos los sistemas de automatización industrial, automoción y aviónica que necesitan un control inmediato de los dispositivos físicos.
TSN utiliza un mecanismo de sincronización de tiempo como el Protocolo de tiempo de precisión (PTP) para garantizar que todos los nodos de la red tengan una visión común del tiempo. TSN nos permite programar paquetes con anticipación para que lleguen a tiempo. También controla el flujo de tráfico y la congestión, priorizando el tráfico en tiempo real sobre el tráfico estándar. TSN también puede manejar paquetes perdidos o dañados.
¿Cómo se compara el protocolo de tiempo de precisión (IEEE 1588) con TSN?
Precision Time Protocol (PTP) es un protocolo utilizado para sincronizar relojes en una red. En una red, se utiliza el protocolo de tiempo de precisión (PTP) para sincronizar los relojes. Cuando se usa con hardware especializado, PTP puede lograr una precisión de submicrosegundos al proporcionar información de tiempo a los relojes esclavos. PTP tiene una relación maestro-esclavo en la que el reloj maestro proporciona información de tiempo a los relojes esclavos.
TSN es un conjunto de pautas que facilitan una comunicación confiable y rápida a través de Ethernet. Entre sus características clave se encuentran la sincronización del tiempo, la calidad del servicio y la configuración del tráfico. TSN encuentra aplicación práctica en diversos campos como el control industrial, la industria automotriz y la aviónica.IEEE 1588 es un estándar que define cómo se debe implementar PTP. TSN es un estándar emergente que se basa en IEEE 1588 para proporcionar funcionalidad adicional para redes sensibles al tiempo.
| Normas TSN | ||
|---|---|---|
| Estándar | Definición | Título de la Norma |
| IEEE 802.1ASrev, IEEE 1588 | Cronometraje y sincronización | Mejoras y mejoras de rendimiento |
| IEEE 802.1Qbu y IEEE 802.3br | Reenvío y colas | Preferencia de cuadro |
| IEEE 802.1Qbv | Reenvío y colas | Mejoras para el tráfico programado |
| IEEE 802.1Qca | Control y reserva de rutas | Control y reserva de rutas |
| IEEE802.1Qcc | Método de configuración central | Mejoras y mejoras de rendimiento |
| IEEE 802.1Qci | Vigilancia de ingreso basada en el tiempo | Filtrado y vigilancia por flujo |
| IEEE802.1CB | Redundancia perfecta | Duplicación y eliminación de tramas para mayor confiabilidad |
Tabla 1: Estándar TSN
NOTA: No se requieren todos los estándares que se muestran en la tabla anterior para admitir TSN. Los productos de la serie TSN de Fiberroad son compatibles con IEEE 1588 (PTPv2), IEEE 802.1AS, IEEE 802.Qbv, IEEE 802.1Qcc, IEEE 802.1Qav.
Lo que TSN puede hacer por Internet de las cosas (IoT)
El Internet de las Cosas (IoT) es una red creciente de dispositivos que están conectados a Internet. Estos dispositivos pueden incluir todo, desde termostatos y automóviles hasta equipos de fabricación y máquinas hospitalarias. A medida que crece el IoT, también crece la necesidad de una forma confiable y eficiente de enviar datos entre dispositivos. Aquí es donde intervienen las redes sensibles al tiempo (TSN).
TSN se refiere a una colección de estándares que establecen las pautas para transmitir datos sensibles al tiempo a través de una red. Su objetivo principal es garantizar que los datos se transmitan con la menor demora, fluctuación y latencia posibles. Esta característica es vital en aplicaciones donde incluso un solo milisegundo puede marcar una diferencia significativa, como en equipos médicos o automatización industrial. Además, TSN ayuda a reducir el gasto general de un sistema IoT al eliminar la necesidad de soluciones especializadas de hardware y software.
Al seleccionar un protocolo de red para una aplicación IoT, se deben considerar varios factores. Sin embargo, si la transferencia de datos instantánea es crucial, TSN debería ser la opción principal.
Figura 1: TSN en el modelo de capas OSI
El conmutador Ethernet TSN de última generación de Fiberroad para una conectividad IIoT perfecta
Fiberroad FR-TSN4412 Esta central eléctrica utiliza tecnología de redes sensibles al tiempo (TSN) y protocolo de tiempo de precisión (PTPv1588) IEEE 2 para una sincronización horaria impecable en todos los puertos, lo que garantiza que cada operación se ejecute sin problemas y en armonía. El FR-TSN4412 admite sin esfuerzo los estándares TSN IEEE, esenciales para una solución completa de comunicación en tiempo real que supere las expectativas en todo momento. Desde utilizar el increíble perfil IEEE 802.1AS-REV para una sincronización horaria inigualable hasta aprovechar el poder de las mejoras IEEE 802.1Qbv para tráfico programado y la preferencia de trama IEEE 802.1Qbu para optimizar la eficiencia de la transmisión de datos; ¡Este interruptor lo tiene todo cubierto!
Beneficios de usar TSN
• Con la sincronización de datos a través de múltiples dispositivos, TSN minimiza efectivamente la latencia, asegurando que la información vital se entregue de manera oportuna, sin demoras.
• Confiabilidad mejorada: los protocolos TSN están diseñados para brindar una comunicación confiable y determinista. Esto es esencial para aplicaciones en las que el tiempo de inactividad no es una opción, como la automatización de fábricas o la transmisión de video.
• Seguridad mejorada: TSN utiliza varias técnicas para mejorar la seguridad, incluido el cifrado, la autenticación y la autorización. TSN también utiliza un mecanismo de temporización único para garantizar que los paquetes se entreguen de manera oportuna.
• Al permitir que los dispositivos compartan recursos de manera efectiva, TSN promueve una mayor eficiencia, lo que lleva a costos reducidos y una utilización óptima de los recursos.