Kas yra laikui jautrus tinklas (TSN)?
TSN (Time Sensitive Network) yra IEEE 802.1 standartų grupė. Jie padeda užtikrinti, kad įprasti Ethernet tinklai veiktų patikimiau. TSN yra būdas užtikrinti, kad tinklai būtų greiti ir pranešimai būtų gauti laiku. Tai garantuoja mažą delsą ir drebėjimą bei nustato pranešimų siuntimo trukmės ribas. Šios charakteristikos yra svarbios įvairiems tikslams, įskaitant pramoninę automatiką, automobilių ir aviacijos elektronikos sistemas, kurioms reikia nedelsiant valdyti fizinius įrenginius.
TSN naudoja laiko sinchronizavimo mechanizmą, pvz., Precision Time Protocol (PTP), kad užtikrintų, jog visi tinklo mazgai turėtų bendrą laiko vaizdą. TSN leidžia mums planuoti paketus iš anksto, kad jie atvyktų laiku. Ji taip pat kontroliuoja eismo srautus ir spūstis, pirmenybę teikdama eismui realiuoju laiku, o ne standartiniam eismui. TSN taip pat gali apdoroti prarastus ar sugadintus paketus.
Kuo Precision Time Protocol (IEEE 1588) skiriasi nuo TSN?
Precision Time Protocol (PTP) yra protokolas, naudojamas sinchronizuoti laikrodžius visame tinkle. Tinkle tikslaus laiko protokolas (PTP) naudojamas laikrodžiams sinchronizuoti. Kai naudojamas su specializuota aparatine įranga, PTP gali pasiekti submikrosekundės tikslumą, pateikdamas laiko informaciją pagalbiniams laikrodžiams. PTP turi pagrindinį ir pavaldų ryšį, kai pagrindinis laikrodis teikia laiko informaciją pagalbiniams laikrodžiams.
TSN yra gairių rinkinys, užtikrinantis patikimą ir greitą ryšį per Ethernet. Tarp pagrindinių jo savybių yra laiko sinchronizavimas, paslaugos kokybė ir srauto formavimas. TSN yra praktiškai taikomas įvairiose srityse, tokiose kaip pramonės valdymas, automobilių pramonė ir avionika. IEEE 1588 yra standartas, apibrėžiantis, kaip turėtų būti įdiegtas PTP. TSN yra naujas standartas, kuris remiasi IEEE 1588, siekiant suteikti papildomų funkcijų laiko atžvilgiu jautriam tinklui.
| TSN standartai | ||
|---|---|---|
| Standartinis | Apibrėžimas | Standarto pavadinimas |
| IEEE 802.1ASrev, IEEE 1588 | Laikas ir sinchronizavimas | Patobulinimai ir našumo patobulinimai |
| IEEE 802.1Qbu ir IEEE 802.3br | Persiuntimas ir eilė | Rėmo pirmenybė |
| IEEE 802.1Qbv | Persiuntimas ir eilė | Reguliaraus eismo patobulinimai |
| IEEE 802.1Qca | Kelio kontrolė ir rezervavimas | Kelio kontrolė ir rezervavimas |
| IEEE 802.1Qcc | Centrinės konfigūracijos metodas | Patobulinimai ir našumo patobulinimai |
| IEEE 802.1Qci | Laiku pagrįsta įėjimo policija | Srauto filtravimas ir priežiūra |
| IEEE 802.1CB | Nepertraukiamas perteklius | Kadro kopijavimas ir pašalinimas siekiant patikimumo |
1 lentelė: TSN standartas
PASTABA : Ne visi aukščiau pateiktoje lentelėje pateikti standartai yra būtini TSN palaikymui. „Fiberroad“ TSN serijos gaminiai palaiko IEEE 1588 (PTPv2), IEEE 802.1AS, IEEE 802.Qbv, IEEE 802.1Qcc, IEEE 802.1Qav.
Ką TSN gali padėti daiktų internetui (IoT)
Daiktų internetas ( IoT) – tai augantis prie interneto prijungtų įrenginių tinklas. Šie įrenginiai gali apimti viską – nuo termostatų ir automobilių iki gamybos įrangos ir ligoninių aparatų. Augant daiktų internetui, auga ir poreikis patikimam bei efektyviam duomenų siuntimo tarp įrenginių būdui. Čia praverčia laiko atžvilgiu jautrūs tinklai (TSN).
TSN reiškia standartų rinkinį, nustatantį laiko atžvilgiu jautrių duomenų perdavimo tinkle gaires. Pagrindinis jo tikslas yra užtikrinti, kad duomenys būtų perduodami su kuo mažiau vėlavimu, virpėjimu ir vėlavimu. Ši funkcija yra gyvybiškai svarbi tais atvejais, kai net viena milisekundė gali turėti reikšmingų pokyčių, pavyzdžiui, medicinos įrangoje ar pramoninėje automatikoje. Be to, TSN padeda sumažinti bendras IoT sistemos išlaidas, nes nebereikia specializuotų aparatinės ir programinės įrangos sprendimų.
Renkantis IoT taikomosios programos tinklo protokolą, reikia atsižvelgti į įvairius veiksnius. Tačiau jei momentinis duomenų perdavimas yra labai svarbus, pirminis pasirinkimas turėtų būti TSN.
1 pav. TSN OSI sluoksnio modelyje
„Fiberroad“ pažangiausias TSN Ethernet jungiklis, užtikrinantis sklandų IIoT ryšį
Fiberroad FR-TSN4412 Šis galingas įrenginys naudoja laikui jautraus tinklo (TSN) technologiją ir IEEE 1588 tikslaus laiko protokolą (PTPv2), kad būtų galima nepriekaištingai sinchronizuoti laiką visuose prievaduose ir užtikrinti, kad kiekviena operacija būtų sklandžiai darniai. FR-TSN4412 be vargo palaiko TSN IEEE standartus, būtinus visapusiškam realaus laiko komunikacijos sprendimui, kuris pranoksta lūkesčius kiekviename žingsnyje. Nuo neįtikėtino IEEE 802.1AS-REV profilio panaudojimo neprilygstamam laiko sinchronizavimui iki IEEE 802.1Qbv patobulinimų suplanuotam srautui ir IEEE 802.1Qbu kadrų prevencijos, siekiant optimizuoti duomenų perdavimo efektyvumą; šis jungiklis apima viską!
TSN naudojimo pranašumai
• Sinchronizuodamas duomenis keliuose įrenginiuose, TSN efektyviai sumažina delsą ir užtikrina, kad svarbi informacija būtų pateikta laiku ir be vėlavimų.
• Patobulintas patikimumas: TSN protokolai sukurti patikimam, deterministiniam ryšiui užtikrinti. Tai būtina programoms, kuriose prastovos negalima, pvz., gamyklos automatizavimui ar vaizdo transliacijai.
• Patobulintas saugumas: TSN naudoja daugybę būdų saugumui pagerinti, įskaitant šifravimą, autentifikavimą ir autorizavimą. TSN taip pat naudoja unikalų laiko nustatymo mechanizmą, kad užtikrintų, jog paketai būtų pristatyti laiku.
• Įgalindamas įrenginius efektyviai dalytis ištekliais, TSN skatina didesnį efektyvumą, sumažina išlaidas ir optimalų išteklių panaudojimą.