Cos'è la rete sensibile al tempo (TSN)?

TSN (Time Sensitive Network) è un gruppo di standard IEEE 802.1. Contribuiscono a far funzionare le reti Ethernet regolari in modo più affidabile. TSN è un modo per assicurarsi che le reti siano veloci e che i messaggi arrivino in tempo. Garantisce bassa latenza e jitter e stabilisce limiti sul tempo impiegato dai messaggi per viaggiare. Queste caratteristiche sono importanti per vari usi, tra cui automazione industriale, automotive e sistemi avionici che richiedono il controllo immediato dei dispositivi fisici.

TSN utilizza un meccanismo di sincronizzazione dell'ora come il Precision Time Protocol (PTP) per garantire che tutti i nodi della rete abbiano una visione comune dell'ora. TSN ci consente di programmare i pacchetti in anticipo, in modo che arrivino in tempo. Controlla anche il flusso e la congestione del traffico, dando la priorità al traffico in tempo reale rispetto al traffico standard. TSN può gestire anche pacchetti persi o danneggiati.

Come si confronta Precision Time Protocol (IEEE 1588) con TSN?

Precision Time Protocol (PTP) è un protocollo utilizzato per sincronizzare gli orologi in una rete. In una rete, il Precision Time Protocol (PTP) viene utilizzato per sincronizzare gli orologi. Se utilizzato con hardware specializzato, PTP può raggiungere una precisione inferiore al microsecondo fornendo informazioni sulla temporizzazione agli orologi slave. PTP ha una relazione master-slave in cui il master clock fornisce informazioni sulla temporizzazione ai clock slave.

TSN è un insieme di linee guida che facilitano comunicazioni affidabili e veloci tramite Ethernet. Tra le sue caratteristiche principali ci sono la sincronizzazione dell'ora, la qualità del servizio e il traffic shaping. TSN trova applicazione pratica in diversi campi come il controllo industriale, l'industria automobilistica e l'avionica.IEEE 1588 è uno standard che definisce come deve essere implementato il PTP. TSN è uno standard emergente che si basa su IEEE 1588 per fornire funzionalità aggiuntive per il networking time-sensitive.

Tabella 1: Standard TSN

NOTA: Non tutti gli standard mostrati nella tabella precedente sono necessari per supportare TSN. I prodotti della serie TSN di Fiberroad supportano IEEE 1588(PTPv2), IEEE 802.1AS, IEEE 802.Qbv, IEEE 802.1Qcc, IEEE 802.1Qav.

Cosa può fare TSN per l'Internet of Things (IoT)

I Internet delle cose (IoT) è una rete in crescita di dispositivi connessi a Internet. Questi dispositivi possono includere qualsiasi cosa, dai termostati e le automobili alle apparecchiature di produzione e alle macchine ospedaliere. Con la crescita dell'IoT, aumenta anche la necessità di un modo affidabile ed efficiente per inviare dati tra dispositivi. È qui che entra in gioco il Time Sensitive Networking (TSN).

TSN si riferisce a una raccolta di standard che stabiliscono le linee guida per la trasmissione di dati sensibili al tempo su una rete. Il suo obiettivo principale è garantire che i dati vengano trasmessi con il minor ritardo, jitter e latenza possibili. Questa caratteristica è fondamentale nelle applicazioni in cui anche un solo millisecondo può fare una differenza significativa, come nelle apparecchiature mediche o nell'automazione industriale. Inoltre, TSN aiuta a ridurre la spesa complessiva di un sistema IoT eliminando la necessità di soluzioni hardware e software specializzate.

Quando si seleziona un protocollo di rete per un'applicazione IoT, è necessario considerare vari fattori. Tuttavia, se il trasferimento istantaneo dei dati è fondamentale, TSN dovrebbe essere la scelta principale.

Figura 1: TSN nel modello di livello OSI

Switch Ethernet TSN all'avanguardia di Fiberroad per una connettività IIoT senza soluzione di continuità

Fiberroad FR-TSN4412 Questo potente sistema utilizza la tecnologia Time-sensitive Networking (TSN) e il protocollo IEEE 1588 Precision Time Protocol (PTPv2) per una sincronizzazione temporale impeccabile su tutte le porte, garantendo che ogni operazione si svolga perfettamente in armonia. FR-TSN4412 supporta facilmente gli standard TSN IEEE essenziali per una soluzione di comunicazione completa in tempo reale che supera le aspettative in ogni momento. Dall'utilizzo dell'incredibile profilo IEEE 802.1AS-REV per una sincronizzazione temporale senza eguali allo sfruttamento della potenza dei miglioramenti IEEE 802.1Qbv per il traffico programmato e della prelazione frame IEEE 802.1Qbu per ottimizzare l'efficienza della trasmissione dei dati; questo interruttore ha tutto coperto!

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Vantaggi dell'utilizzo di TSN

• Con la sincronizzazione dei dati su più dispositivi, TSN riduce efficacemente al minimo la latenza, garantendo che le informazioni vitali vengano fornite in modo tempestivo, senza ritardi.

• Affidabilità migliorata: i protocolli TSN sono progettati per fornire comunicazioni affidabili e deterministiche. Ciò è essenziale per le applicazioni in cui i tempi di inattività non sono un'opzione, come l'automazione di fabbrica o lo streaming video.

• Sicurezza avanzata: TSN utilizza una serie di tecniche per migliorare la sicurezza, tra cui la crittografia, l'autenticazione e l'autorizzazione. TSN utilizza anche un meccanismo di temporizzazione unico per garantire che i pacchetti vengano consegnati in modo tempestivo.

• Consentendo ai dispositivi di condividere efficacemente le risorse, TSN promuove una maggiore efficienza, portando a una riduzione dei costi ea un utilizzo ottimale delle risorse.