時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)是一組IEEE 802.1標(biāo)準(zhǔn),旨在為以太網(wǎng)提供確定性的數(shù)據(jù)傳輸能力,滿足工業(yè)自動化等領(lǐng)域?qū)?shí)時性的嚴(yán)格要求。工業(yè)PLC(可編程邏輯控制器)是工業(yè)自動化的核心設(shè)備,負(fù)責(zé)控制生產(chǎn)過程中的各種設(shè)備和工藝流程。將TSN技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)PLC,可以顯著提高系統(tǒng)的實(shí)時性、可靠性和靈活性。
越來越多的應(yīng)用部署了時間敏感網(wǎng)絡(luò) (TSN)。但對基于5G的無線時間敏感網(wǎng)絡(luò) (WTSN) 來說,現(xiàn)在還為時尚早。WTSN可以將TSN引入到新的應(yīng)用中,例如移動機(jī)器人、電網(wǎng)、化工廠、智慧城市和其他地理位置分散的應(yīng)用,以及無法連接到有線TSN網(wǎng)絡(luò)的汽車和運(yùn)輸系統(tǒng)(圖1)。WTSN將為TSN帶來革命性的新功能,并且提高TSN的部署靈活性、降低其安裝成本?;?G的WTSN已經(jīng)接近于可部署,但尚未成熟;市場仍在不斷發(fā)展并制定必要的標(biāo)準(zhǔn),軟硬件也正在開發(fā)中。
全球知名咨詢機(jī)構(gòu)“羅蘭貝格”在其《擁抱5G新世界》的產(chǎn)業(yè)報告中指出:5G通過強(qiáng)大的無線連接、邊緣計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù),將助力無線自動化控制、工業(yè)云化機(jī)器人、預(yù)測性維護(hù)、柔性生產(chǎn)等行業(yè)突破,驅(qū)動工業(yè)4.0的真正落地,進(jìn)一步推動未來工廠的誕生。然而,盡管在技術(shù)性能指標(biāo)上5G可以承載工業(yè)網(wǎng)絡(luò)不同的典型業(yè)務(wù),但業(yè)界普遍認(rèn)為5G工業(yè)應(yīng)用仍然存在很多關(guān)鍵問題有待解決。
時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)的持續(xù)發(fā)展已導(dǎo)致IEEE 802.1和IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生重大更新。TSN本質(zhì)上是一個確定性以太網(wǎng)擴(kuò)展集,同時也是音頻視頻橋接(AVB)的后繼者——最初設(shè)計(jì)用于支持專業(yè)音頻和視頻環(huán)境(如現(xiàn)場DJ演出)中的實(shí)時媒體流傳輸?shù)腎EEE項(xiàng)目。