Time Sensitive Network (TSN) คืออะไร?

TSN (Time Sensitive Network) คือกลุ่มของมาตรฐาน IEEE 802.1 ช่วยให้เครือข่ายอีเธอร์เน็ตปกติทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือมากขึ้น TSN เป็นวิธีที่ทำให้เครือข่ายรวดเร็วและข้อความมาถึงตรงเวลา รับประกันความหน่วงต่ำและความกระวนกระวายใจและกำหนดขีดจำกัดระยะเวลาที่ข้อความจะเดินทาง คุณลักษณะเหล่านี้มีความสำคัญต่อการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ยานยนต์ และระบบการบินที่ต้องควบคุมอุปกรณ์ทางกายภาพในทันที

TSN ใช้กลไกการซิงโครไนซ์เวลา เช่น Precision Time Protocol (PTP) เพื่อให้แน่ใจว่าโหนดทั้งหมดในเครือข่ายมีมุมมองเวลาร่วมกัน TSN ช่วยให้เรากำหนดเวลาแพ็กเก็ตได้ล่วงหน้า เพื่อให้มาถึงตรงเวลา นอกจากนี้ยังควบคุมการไหลของการจราจรและความแออัด โดยจัดลำดับความสำคัญของการจราจรตามเวลาจริงมากกว่าการจราจรมาตรฐาน TSN สามารถจัดการแพ็คเก็ตที่สูญหายหรือเสียหายได้เช่นกัน

Precision Time Protocol (IEEE 1588) เปรียบเทียบกับ TSN อย่างไร

Precision Time Protocol (PTP) เป็นโปรโตคอลที่ใช้ในการซิงโครไนซ์นาฬิกาทั่วทั้งเครือข่าย ในเครือข่าย จะใช้ Precision Time Protocol (PTP) เพื่อซิงโครไนซ์นาฬิกา เมื่อใช้กับฮาร์ดแวร์พิเศษ PTP สามารถบรรลุความแม่นยำระดับไมโครวินาทีได้โดยการให้ข้อมูลเวลากับนาฬิกาสเลฟ PTP มีความสัมพันธ์แบบมาสเตอร์-สเลฟ ซึ่งนาฬิกาหลักจะให้ข้อมูลเวลาแก่นาฬิกาสเลฟ

TSN เป็นชุดแนวทางที่อำนวยความสะดวกในการสื่อสารที่เชื่อถือได้และรวดเร็วผ่านอีเธอร์เน็ต คุณสมบัติหลัก ได้แก่ การซิงโครไนซ์เวลา คุณภาพของบริการ และการกำหนดทราฟฟิก TSN พบการใช้งานจริงในด้านต่างๆ เช่น การควบคุมอุตสาหกรรม อุตสาหกรรมยานยนต์ และการบิน1588 IEEE เป็นมาตรฐานที่กำหนดว่าควรใช้ PTP อย่างไร TSN เป็นมาตรฐานใหม่ที่สร้างขึ้นบน IEEE 1588 เพื่อให้มีฟังก์ชันเพิ่มเติมสำหรับเครือข่ายที่ต้องคำนึงถึงเวลา

ตารางที่ 1 : มาตรฐาน TSN

หมายเหตุ: ไม่จำเป็นต้องมีมาตรฐานทั้งหมดที่แสดงในตารางด้านบนเพื่อรองรับ TSN ผลิตภัณฑ์ซีรีส์ TSN ของ Fiberroad รองรับ IEEE 1588(PTPv2), IEEE 802.1AS, IEEE 802.Qbv, IEEE 802.1Qcc, IEEE 802.1Qav

สิ่งที่ TSN สามารถทำได้สำหรับ Internet of Things (IoT)

พื้นที่ อินเทอร์เน็ตของสิ่ง (IoT) คือเครือข่ายอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตที่กำลังเติบโต อุปกรณ์เหล่านี้สามารถรวมทุกอย่างตั้งแต่เทอร์โมสตัท รถยนต์ ไปจนถึงอุปกรณ์การผลิตและเครื่องจักรในโรงพยาบาล เมื่อ IoT เติบโตขึ้น ความต้องการวิธีที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพในการส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน นี่คือที่มาของ Time Sensitive Networking (TSN)

TSN หมายถึงชุดของมาตรฐานที่กำหนดแนวทางสำหรับการส่งข้อมูลที่ไวต่อเวลาผ่านเครือข่าย วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลถูกส่งโดยมีความล่าช้า ความกระวนกระวายใจ และเวลาแฝงที่น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ คุณลักษณะนี้มีความสำคัญในการใช้งาน ซึ่งแม้แต่เสี้ยววินาทีเดียวก็สามารถสร้างความแตกต่างได้อย่างมาก เช่น ในอุปกรณ์ทางการแพทย์หรือระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ยิ่งไปกว่านั้น TSN ยังช่วยลดค่าใช้จ่ายโดยรวมของระบบ IoT โดยขจัดความจำเป็นในการใช้โซลูชันฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์พิเศษ

เมื่อเลือกโปรโตคอลเครือข่ายสำหรับแอปพลิเคชัน IoT ควรพิจารณาปัจจัยต่างๆ อย่างไรก็ตาม หากการถ่ายโอนข้อมูลแบบทันทีมีความสำคัญ TSN ควรเป็นตัวเลือกหลัก

รูปที่ 1 : TSN ใน OSI Layer Model

สวิตช์อีเทอร์เน็ต TSN ที่ล้ำสมัยของ Fiberroad สำหรับการเชื่อมต่อ IIoT ที่ราบรื่น

Fiberroad FR-TSN4412 โรงไฟฟ้านี้ใช้เทคโนโลยี Time-sensitive Networking (TSN) และ IEEE 1588 Precision Time Protocol (PTPv2) เพื่อการซิงโครไนซ์เวลาที่ไร้ที่ติบนพอร์ตทั้งหมด ทำให้มั่นใจได้ว่าทุกการดำเนินการจะทำงานได้อย่างราบรื่นและกลมกลืนกัน FR-TSN4412 รองรับมาตรฐาน TSN IEEE ที่จำเป็นสำหรับโซลูชันการสื่อสารแบบเรียลไทม์ที่สมบูรณ์แบบซึ่งเกินความคาดหมายทุกครั้ง จากการใช้โปรไฟล์ IEEE 802.1AS-REV ที่น่าทึ่งสำหรับการซิงโครไนซ์เวลาที่ไม่มีใครเทียบได้ ไปจนถึงการควบคุมพลังของการปรับปรุง IEEE 802.1Qbv สำหรับการรับส่งข้อมูลตามกำหนดเวลาและการสงวนเฟรม IEEE 802.1Qbu เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการรับส่งข้อมูล สวิตช์นี้ครอบคลุมทุกอย่างแล้ว!

สำรวจเพิ่มเติม

ประโยชน์ของการใช้ TSN

• ด้วยการซิงโครไนซ์ข้อมูลระหว่างอุปกรณ์หลายเครื่อง TSN ช่วยลดเวลาแฝงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลสำคัญจะถูกส่งตรงเวลาโดยไม่มีการล่าช้าใดๆ..

• ปรับปรุงความน่าเชื่อถือ: โปรโตคอล TSN ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้การสื่อสารเชิงกำหนดที่เชื่อถือได้ นี่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับแอปพลิเคชันที่ไม่มีทางเลือกในการหยุดทำงาน เช่น ระบบอัตโนมัติในโรงงานหรือการสตรีมวิดีโอ

• ความปลอดภัยขั้นสูง: TSN ใช้เทคนิคหลายอย่างเพื่อปรับปรุงความปลอดภัย รวมถึงการเข้ารหัส การพิสูจน์ตัวตน และการอนุญาต นอกจากนี้ TSN ยังใช้กลไกกำหนดเวลาที่ไม่เหมือนใครเพื่อให้แน่ใจว่าแพ็กเก็ตจะถูกส่งในเวลาที่เหมาะสม

• ด้วยการเปิดใช้งานอุปกรณ์เพื่อแบ่งปันทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพ TSN ส่งเสริมประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น ซึ่งนำไปสู่การลดค่าใช้จ่ายและการใช้ทรัพยากรให้เกิดประโยชน์สูงสุด