時間敏感型網(wǎng)絡(luò) （TSN） 最終將從構(gòu)思階段轉(zhuǎn)移到確定性網(wǎng)絡(luò)的主要階段。IEEE TSN工作組已完成了實施TSN所需的核心標準， 業(yè)界已開發(fā)出支持TSN技術(shù)的首批產(chǎn)品，并正在進行仿真和演示。這些技術(shù)的廣泛應(yīng)用，正是過去經(jīng)常討論的全面的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)革命。
完整的時間敏感型網(wǎng)絡(luò)的實施，需要分成幾個階段進行。企業(yè)不能僅僅對遺留的老舊系統(tǒng)進行技術(shù)升級。雖然企業(yè)無法立即更換現(xiàn)有的設(shè)備， 但它們必須改變基礎(chǔ)設(shè)施， 使機器能夠更有效地相互通信。許多制造商已經(jīng)看到了標準化以太網(wǎng)在運營中所帶來的好處， 并且不需要完全不同的網(wǎng)絡(luò)來支持時間關(guān)鍵和最優(yōu)的以太網(wǎng)通信。
時間敏感型網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢是雙重的。首先，它基于標準以太網(wǎng)。在標準以太網(wǎng)上的通信流量（如視頻和 HTML），可以與具有高優(yōu)先級確定性以太網(wǎng)如運動控制等，共享物理網(wǎng)絡(luò)。這一點很重要， 因為那些需要確定性服務(wù)的工業(yè)產(chǎn)品，現(xiàn)在是網(wǎng)絡(luò)的一部分，尤其需要注意延遲和抖動。使用TSN, 連接到網(wǎng)絡(luò)的所有設(shè)備都可以是經(jīng)過驗證的體系結(jié)構(gòu)的一部分， 而不是孤立的。
時間敏感型網(wǎng)絡(luò)在任何時候都可以設(shè)定的速度運行，不會停滯不前。精確的調(diào)度可以加快、減慢任何信息包的交付，還可以對其進行優(yōu)化。即使在它容納更多設(shè)備的場合，它也幾乎沒有抖動。它可以同時接收和解釋所有數(shù)據(jù)，在傳輸前計算出需要花費的最大時間， 并將所有信息無縫地傳播到需要去的地方，而不是使用相同的時間處理每個包。
這項技術(shù)必不可少， 因為隨著更多的設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)， 需要中央 “樞紐”來指揮所有的列車并確保它們按時到達正變得越來越重要。
從概念到現(xiàn)實
工業(yè)4.0 中最重要的概念之一，是所有供應(yīng)商都能操作的標準技術(shù)。不是使用十幾個現(xiàn)場總線協(xié)議，那只會將公司限制在與某個供應(yīng)商做生意 （或需要轉(zhuǎn)換設(shè)備），工業(yè)4.0 的原則強調(diào)統(tǒng)一標準，讓每個人都進入到數(shù)字時代。這就是為什么時間敏感型網(wǎng)絡(luò)是一個如此有價值的概念，這也是在制定標準的過程中，為什么它得到如此多的關(guān)注的原因。
更迅速地將技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的是強有力的協(xié)作。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的提供者必須與客戶和自動化供應(yīng)商緊密合作。如果這種合作按照所需的方式發(fā)生，廣泛應(yīng)用就可能在兩年內(nèi)發(fā)生，未來5年內(nèi)時間敏感型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能發(fā)揮更多的潛力。
突破的第一步就是繼續(xù)采用OPC統(tǒng)一架構(gòu) （OPC UA）。一旦OPC UA將功能集成到一個框架中，它就應(yīng)該配置時間敏感型網(wǎng)絡(luò)。
雖然公司無法立即更換現(xiàn)有機器，但它們必須改變基礎(chǔ)設(shè)施，使機器能夠更有效地相互通信，從而發(fā)揮TSN和IIoT的優(yōu)勢。圖片來源： 思科公司
為什么IEEE標準很重要
在很多方面，TSN的成功被歸結(jié)為效率。這將有助于指導工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)充分發(fā)揮其作用。另外，由于該技術(shù)基于IEEE標準，因此所有公司都可以參與。這就意味著有很多供應(yīng)商，可以提供更廣泛的產(chǎn)品，來支持時間敏感型網(wǎng)絡(luò)。如果沒有這種生態(tài)系統(tǒng)存在，就不會有大量的公司跟進、實施這些技術(shù)。具有互操作性—實質(zhì)上是所有供應(yīng)商都必須遵守的標準--將推動該行業(yè)開發(fā)支持TSN標準的產(chǎn)品。
很明顯， 當IEEE TSN工作小組完成實施時間敏感型網(wǎng)絡(luò)所需的核心標準時，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的功能很快就可以付諸應(yīng)用。隨著第一批時間敏感型網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的部署實施，我們越來越接近這一現(xiàn)實。 （作者：Albert Mitchell）