不斷改進制造工藝、提高競爭力的需求，正在推動工業(yè)通信的進步。以太網(wǎng)發(fā)展迅速，已成為工業(yè)系統(tǒng)的一種默認配置。雖然發(fā)展較慢的自動化市場仍在以10或100Mb的速度運行，但信息技術(IT)領域正受益于1到10Gb的網(wǎng)絡。一些工業(yè)網(wǎng)絡已經(jīng)開始支持1Gb。增加帶寬雖然可以處理更多流量，但在要求可靠性為100%的領域，這對提高可靠性幾乎沒有什么幫助。

　　如今，用戶可以通過首先了解哪些產(chǎn)品將使用網(wǎng)絡，然后協(xié)調他們對網(wǎng)絡的需求，再將以太網(wǎng)的可靠性設計到應用中。一般來說，對封閉網(wǎng)絡的需求會限制其對數(shù)據(jù)的訪問，同時也限制了持續(xù)改進和進行數(shù)字化轉型的機會。

　　制造企業(yè)一直在尋求提高性能、節(jié)約成本和消除停機時間的解決方案。從商業(yè)網(wǎng)絡(IT)接入到工業(yè)網(wǎng)絡(運營技術(OT)網(wǎng)絡)，有助于實現(xiàn)和優(yōu)化數(shù)字化轉型戰(zhàn)略，但如何實現(xiàn)仍然是一個挑戰(zhàn)。

　　實現(xiàn)更好地IT/OT通信

　　改進以太網(wǎng)技術可以更好地協(xié)調OT和IT通信。以太網(wǎng)依賴于識別通信中的沖突，在等待一段時間后覆蓋的過程。雖然這對于通用IT網(wǎng)絡來說很好，但對于OT網(wǎng)絡來說并不是最佳方案。

　　流量信息的大小也會帶來挑戰(zhàn)，必須小心確保設備在任何時候都不會消耗過多的帶寬。雖然可以采取措施來改善網(wǎng)絡上所有終端設備的一致性，但還有另一種解決方案是改進以太網(wǎng)標準，通過幀搶占和建立優(yōu)先級來“塑造”流量。

　　以太網(wǎng)還應提供時間同步，使設備能夠調度通信，從而避免通信沖突。設備可以協(xié)調它們的通信，清楚彼此之間已經(jīng)協(xié)商通訊事宜。精確的時間戳可達到納秒級精度。

　　TSN：改進的工業(yè)網(wǎng)絡集成

　　這些以太網(wǎng)增強功能已于2012年由IEEE 802.1[以太網(wǎng)]工作組啟動。2018年，第一個成果以新規(guī)范的形式發(fā)布。支持時間敏感網(wǎng)絡(TSN)的以太網(wǎng)，對于工業(yè)自動化應用非常重要。

　　TSN帶來了5個優(yōu)勢，有些是即時的，有些需要隨著時間的推移而逐步實現(xiàn)，其中4個短期優(yōu)勢是：

　　● IT網(wǎng)絡可以訪問所有OT設備：能夠改進分析、資產(chǎn)管理和設備管理。

　　● 性能改善：將時間調度、優(yōu)先級劃分和更大的帶寬相結合，可以實現(xiàn)更可靠和更復雜的應用。

　　● 更簡單的架構：可以節(jié)省成本并提高可靠性。

　　● 易于故障排除：用戶現(xiàn)在可以利用簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議(SNMP)等IT工具與設備進行交互和管理。

　　TSN的長期優(yōu)勢體現(xiàn)在通過新產(chǎn)品交付和市場競爭提高成本效益——專注于高性能應用的初始解決方案。隨著時間的推移，設備供應商和基礎設施供應商已經(jīng)推出了兼容的產(chǎn)品。

　　支持TSN的以太網(wǎng)將在專用于機器或生產(chǎn)線的“TSN孤島”中實現(xiàn)，提供高性能、確定性和可靠性的通信，同時將這些通信橋接到IT網(wǎng)絡，以實現(xiàn)更廣泛的信息訪問。

　　隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)和數(shù)字化轉型的實施，制造企業(yè)對更高性能、更嚴格的控制和融合網(wǎng)絡的不斷推進，對于保持可靠性也愈加重視。采用支持TSN的以太網(wǎng)將是一種簡單易行的解決方案，通過增加帶寬、通信調度和流量管理來更好地管理可靠性需求。