Kaj je časovno občutljivo omrežje (TSN)?
TSN (Time Sensitive Network) je skupina standardov IEEE 802.1. Pomagajo, da običajna omrežja Ethernet delujejo bolj zanesljivo. TSN je način, kako zagotoviti, da so omrežja hitra in sporočila prispejo pravočasno. Zagotavlja nizko zakasnitev in tresenje ter postavlja omejitve glede tega, kako dolgo potujejo sporočila. Te značilnosti so pomembne za različne uporabe, vključno z industrijsko avtomatizacijo, avtomobilskimi in letalskimi sistemi, ki potrebujejo takojšen nadzor fizičnih naprav.
TSN uporablja mehanizem časovne sinhronizacije, kot je Precision Time Protocol (PTP), da zagotovi, da imajo vsa vozlišča v omrežju skupen pogled na čas. TSN nam omogoča načrtovanje paketov vnaprej, tako da prispejo pravočasno. Prav tako nadzira pretok prometa in zastoje, pri čemer daje prednost prometu v realnem času pred običajnim prometom. TSN lahko obravnava tudi izgubljene ali poškodovane pakete.
Kakšen je protokol Precision Time (IEEE 1588) v primerjavi s TSN?
Precision Time Protocol (PTP) je protokol, ki se uporablja za sinhronizacijo ur v celotnem omrežju. V omrežju se za sinhronizacijo ur uporablja Precision Time Protocol (PTP). Če se uporablja s specializirano strojno opremo, lahko PTP doseže submikrosekundno natančnost z zagotavljanjem časovnih informacij podrejenim uram. PTP ima razmerje glavni-podrejeni, v katerem glavna ura posreduje informacije o času pomožnim uram.
TSN je nabor smernic, ki omogočajo zanesljivo in hitro komunikacijo prek Etherneta. Med njegovimi ključnimi lastnostmi so časovna sinhronizacija, kakovost storitev in oblikovanje prometa. TSN najde praktično uporabo na različnih področjih, kot so industrijski nadzor, avtomobilska industrija in letalska elektronika.IEEE 1588 je standard, ki določa, kako naj bo implementiran PTP. TSN je nastajajoči standard, ki temelji na IEEE 1588 in zagotavlja dodatno funkcionalnost za časovno občutljivo omrežje.
| Standardi TSN | ||
|---|---|---|
| Standardna | Definicija | Naslov standarda |
| IEEE 802.1ASrev, IEEE 1588 | Čas in sinhronizacija | Izboljšave in izboljšave delovanja |
| IEEE 802.1Qbu in IEEE 802.3br | Posredovanje in čakalna vrsta | Predvzem okvirja |
| IEEE 802.1Qbv | Posredovanje in čakalna vrsta | Izboljšave za redni promet |
| IEEE 802.1Qca | Nadzor in rezervacija poti | Nadzor in rezervacija poti |
| IEEE 802.1Qcc | Metoda centralne konfiguracije | Izboljšave in izboljšave delovanja |
| IEEE 802.1Qci | Vstopni nadzor na podlagi časa | Filtriranje in nadzor na tok |
| IEEE 802.1CB | Brezhibna redundanca | Podvajanje okvirja in izločanje za zanesljivost |
Tabela 1: Standard TSN
OPOMBE: Za podporo TSN niso potrebni vsi standardi, prikazani v zgornji tabeli. Izdelki serije Fiberroad TSN podpirajo IEEE 1588(PTPv2), IEEE 802.1AS, IEEE 802.Qbv, IEEE 802.1Qcc, IEEE 802.1Qav.
Kaj lahko stori TSN za internet stvari (IoT)
O Internet stvari (IoT) je rastoče omrežje naprav, ki so povezane v internet. Te naprave lahko vključujejo vse od termostatov in avtomobilov do proizvodne opreme in bolnišničnih strojev. Z rastjo IoT raste tudi potreba po zanesljivem in učinkovitem načinu pošiljanja podatkov med napravami. Tukaj pride na vrsto časovno občutljivo omrežje (TSN).
TSN se nanaša na zbirko standardov, ki določajo smernice za prenos časovno občutljivih podatkov po omrežju. Njegov primarni cilj je zagotoviti, da se podatki prenašajo z najmanjšo možno zamudo, tresenjem in zakasnitvijo. Ta funkcija je bistvenega pomena v aplikacijah, kjer lahko že ena milisekunda bistveno spremeni, na primer pri medicinski opremi ali industrijski avtomatizaciji. Poleg tega TSN pomaga zmanjšati skupne stroške sistema IoT z odpravo potrebe po specializiranih strojnih in programskih rešitvah.
Pri izbiri omrežnega protokola za aplikacijo IoT je treba upoštevati različne dejavnike. Če pa je takojšen prenos podatkov ključen, mora biti TSN primarna izbira.
Slika 1: TSN v modelu plasti OSI
Fiberroadovo vrhunsko TSN Ethernet stikalo za brezhibno povezljivost IIoT
Fiberroad FR-TSN4412 Ta zmogljiva naprava uporablja časovno občutljivo omrežno tehnologijo (TSN) in IEEE 1588 Precision Time Protocol (PTPv2) za brezhibno časovno sinhronizacijo na vseh vratih – zagotavlja, da vsaka operacija teče brezhibno in usklajeno. FR-TSN4412 brez težav podpira standarde TSN IEEE, ki so bistveni za popolno komunikacijsko rešitev v realnem času, ki na vsakem koraku presega pričakovanja. Od uporabe neverjetnega profila IEEE 802.1AS-REV za neprimerljivo časovno sinhronizacijo do izkoriščanja moči IEEE 802.1Qbv izboljšav za načrtovani promet in IEEE 802.1Qbu Frame Preemption za optimizacijo učinkovitosti prenosa podatkov; to stikalo je pokrilo vse!
Prednosti uporabe TSN
• S sinhronizacijo podatkov v več napravah TSN učinkovito zmanjša zakasnitev in zagotovi, da so ključne informacije dostavljene pravočasno, brez zamud.
• Izboljšana zanesljivost: Protokoli TSN so zasnovani za zagotavljanje zanesljive, deterministične komunikacije. To je bistvenega pomena za aplikacije, kjer izpadi niso možni, kot je tovarniška avtomatizacija ali pretakanje videa.
• Izboljšana varnost: TSN uporablja številne tehnike za izboljšanje varnosti, vključno s šifriranjem, avtentikacijo in avtorizacijo. TSN uporablja tudi edinstven časovni mehanizem za zagotovitev, da so paketi dostavljeni pravočasno.
• Z omogočanjem napravam, da učinkovito delijo vire, TSN spodbuja večjo učinkovitost, kar vodi do nižjih stroškov in optimalne uporabe virov.