Mikä on Time Sensitive Network (TSN)?
TSN (Time Sensitive Network) on ryhmä IEEE 802.1 -standardeja. Ne auttavat saamaan tavallisia Ethernet-verkkoja toimimaan luotettavammin. TSN on tapa varmistaa, että verkot ovat nopeita ja viestit saapuvat ajoissa. Se takaa alhaisen latenssin ja värinän ja asettaa rajoituksia viestien matkalle. Näillä ominaisuuksilla on merkitystä eri käyttötarkoituksiin, mukaan lukien teollisuusautomaatio, autoteollisuus ja avioniikkajärjestelmät, jotka tarvitsevat välitöntä fyysisten laitteiden hallintaa.
TSN käyttää aikasynkronointimekanismia, kuten Precision Time Protocol (PTP) -protokollaa, varmistaakseen, että kaikilla verkon solmuilla on yhteinen käsitys ajasta. TSN antaa meille mahdollisuuden ajoittaa paketit etukäteen, jotta ne saapuvat ajoissa. Se myös hallitsee liikennevirtaa ja ruuhkia priorisoimalla reaaliaikaisen liikenteen tavalliseen liikenteeseen nähden. TSN voi käsitellä myös kadonneita tai vaurioituneita paketteja.
Miten Precision Time Protocol (IEEE 1588) on verrattuna TSN:ään?
Precision Time Protocol (PTP) on protokolla, jota käytetään kellojen synkronoimiseen koko verkossa. Verkossa Precision Time Protocol (PTP) -protokollaa käytetään kellojen synkronointiin. Erikoislaitteiston kanssa käytettynä PTP voi saavuttaa alle mikrosekunnin tarkkuuden tarjoamalla ajoitustietoja orjakelloille. PTP:llä on isäntä-orja-suhde, jossa isäntäkello antaa ajoitustiedot orjakelloille.
TSN on joukko ohjeita, jotka mahdollistavat luotettavan ja nopean tiedonsiirron Ethernetin kautta. Sen tärkeimpiä ominaisuuksia ovat ajan synkronointi, palvelun laatu ja liikenteen muotoilu. TSN löytää käytännön sovellutuksia monilla aloilla, kuten teollisuusohjauksessa, autoteollisuudessa ja ilmailutekniikassa.IEEE 1588 on standardi, joka määrittelee kuinka PTP tulee toteuttaa. TSN on nouseva standardi, joka perustuu IEEE 1588:aan ja tarjoaa lisätoimintoja aikaherkkään verkkokäyttöön.
| TSN-standardit | ||
|---|---|---|
| Standardi | Määritelmä | Standardin otsikko |
| IEEE 802.1ASrev, IEEE 1588 | Ajoitus ja synkronointi | Parannuksia ja suorituskyvyn parannuksia |
| IEEE 802.1Qbu ja IEEE 802.3br | Edelleenlähetys ja jonotus | Kehyksen etuosto |
| IEEE 802.1Qbv | Edelleenlähetys ja jonotus | Parannuksia reittiliikenteeseen |
| IEEE 802.1Qca | Reittien valvonta ja varaus | Reittien valvonta ja varaus |
| IEEE 802.1Qcc | Keskitetty määritysmenetelmä | Parannuksia ja suorituskyvyn parannuksia |
| IEEE 802.1Qci | Aikaperusteinen sisäänpääsypoliisi | Virtakohtainen suodatus ja valvonta |
| IEEE 802.1CB | Saumaton redundanssi | Kehyksen replikointi ja eliminointi luotettavuuden takaamiseksi |
Taulukko 1: TSN-standardi
HUOMAUTUS: Kaikkia yllä olevassa taulukossa esitettyjä standardeja ei vaadita TSN:n tukemiseen. Fiberroadin TSN-sarjan tuotteet tukevat standardeja IEEE 1588(PTPv2), IEEE 802.1AS, IEEE 802.Qbv, IEEE 802.1Qcc, IEEE 802.1Qav.
Mitä TSN voi tehdä esineiden internetille (IoT)
- Esineiden internet (IoT) on kasvava verkko laitteita, jotka ovat yhteydessä Internetiin. Nämä laitteet voivat sisältää kaikkea termostaateista ja autoista valmistuslaitteisiin ja sairaalakoneisiin. IoT:n kasvaessa tarve luotettavalle ja tehokkaalle tavan lähettää dataa laitteiden välillä kasvaa. Tässä tulee esiin Time Sensitive Networking (TSN).
TSN viittaa kokoelmaan standardeja, jotka määrittelevät ohjeet aikaherkän tiedon lähettämiselle verkossa. Sen ensisijaisena tavoitteena on varmistaa, että tiedot lähetetään mahdollisimman pienellä viiveellä, värinällä ja latenssilla. Tämä ominaisuus on elintärkeä sovelluksissa, joissa jopa yksi millisekunti voi vaikuttaa merkittävästi, kuten lääketieteellisissä laitteissa tai teollisuusautomaatiossa. Lisäksi TSN auttaa vähentämään IoT-järjestelmän kokonaiskustannuksia poistamalla erikoistuneiden laitteisto- ja ohjelmistoratkaisujen tarpeen.
IoT-sovellukselle verkkoprotokollaa valittaessa tulee ottaa huomioon useita tekijöitä. Jos välitön tiedonsiirto on kuitenkin ratkaisevan tärkeää, TSN:n tulisi olla ensisijainen valinta.
Kuva 1: TSN OSI-kerrosmallissa
Fiberroadin huippuluokan TSN Ethernet -kytkin saumattomaan IIoT-yhteyteen
Fiberroad FR-TSN4412 Tämä voimanpesä hyödyntää Time-sensitive Networking (TSN) -tekniikkaa ja IEEE 1588 Precision Time Protocol -protokollaa (PTPv2) moitteettoman ajan synkronointiin kaikissa porteissa – varmistaen, että kaikki toiminnot toimivat saumattomasti harmoniassa. FR-TSN4412 tukee vaivattomasti TSN IEEE -standardeja, jotka ovat välttämättömiä täydelliselle reaaliaikaiselle viestintäratkaisulle, joka ylittää odotukset joka käänteessä. Uskomattoman IEEE 802.1AS-REV -profiilin käyttämisestä vertaansa vailla olevaan ajan synkronointiin IEEE 802.1Qbv Enhancements for Scheduled Traffic ja IEEE 802.1Qbu Frame Preemption tehon hyödyntämiseen tiedonsiirron tehokkuuden optimoimiseksi; tämä kytkin kattaa kaiken!
TSN:n käytön edut
• Tietojen synkronoinnin avulla useiden laitteiden välillä TSN minimoi tehokkaasti latenssin ja varmistaa, että tärkeät tiedot toimitetaan oikea-aikaisesti ja ilman viiveitä.
• Parempi luotettavuus: TSN-protokollat on suunniteltu tarjoamaan luotettavaa, determinististä viestintää. Tämä on välttämätöntä sovelluksissa, joissa seisokki ei ole vaihtoehto, kuten tehdasautomaatio tai videon suoratoisto.
• Enhanced Security: TSN käyttää useita tekniikoita parantaakseen turvallisuutta, mukaan lukien salaus, todennus ja valtuutus. TSN käyttää myös ainutlaatuista ajoitusmekanismia varmistaakseen, että paketit toimitetaan oikea-aikaisesti.
• Mahdollistaamalla laitteiden tehokkaan resurssien jakamisen TSN lisää tehokkuutta, mikä vähentää kustannuksia ja optimaalista resurssien käyttöä.