Čo sa časovo citlivé siete snažia dosiahnuť

Dnešné siete sú zložité a nie sú ľahko interoperabilné. Veľtrh spotrebnej elektroniky (CES), ktorý sa koná každý rok v Las Vegas, je často ukážkou nových a pripravovaných technológií. Pôvodný kompaktný disk, HD TV a prvá herná konzola Xbox boli predstavené na rôznych verziách tohto podujatia. V posledných rokoch na CES dominovali produkty a koncepty spojené s nositeľnou technológiou, prepojenými autami a najmä vznikajúcim internetom vecí (IoT). Zatiaľ čo IoT je široko vnímaný ako spotrebiteľský fenomén – taký, ktorý okrem iného zahŕňa všadeprítomnú bezdrôtovú konektivitu, ako aj domáce spotrebiče s podporou IP – veľká časť jeho vývoja je poháňaná meniacimi sa požiadavkami priemyslu. Sektory ako výroba, profesionálny zvuk, video a doprava/automobilový priemysel stále presadzujú štandardy, ktoré by pomohli uvoľniť potenciál priemyselného internetu vecí, ktorý je prísľubom zblíženia zariadení v teréne, podnikových IT aplikácií a cloudových infraštruktúr. . Spoločné úsilie týchto odvetví už prinieslo riešenia a špecifikácie, ako je sieťová sieť Bluetooth®, IEEE 802.11ah HaLow Wi-Fi a 802.1 audio a video premostenie. Prvé dve si s najväčšou pravdepodobnosťou nájdu cestu do mnohých zariadení orientovaných na spotrebiteľov vystavených na CES, ale tretie, po ktorom teraz nastupujú časovo citlivé siete (TSN) prostredníctvom rôznych aktualizácií na 802.1 a 802.3, by mohlo mať ešte väčší vplyv. prostredníctvom svojej úlohy v automatizačných a riadiacich systémoch. Čo by časovo citlivé siete nahradili v priemyselnom internete vecí? Jedným z aspektov TSN, ktorý si zaslúži trochu viac pozornosti, je to, čo presne – pokiaľ ide o sieťový dizajn, protokoly, modely atď. – má nahradiť.       & lt; img src = 'https: //www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles/what-time-sensitive-networking-is-trying-to-accomplish/figure1. png? w = 435 'alt =' obrázok 1 '& gt; Postava 1. TSN bude podporovať veľkorysú šírku pásma, ustanovenia o bezpečnosti IT a požiadavky na nízku latenciu aplikácií IIoT. Predovšetkým zabezpečí výkon prenosu v reálnom čase aj v sieťach Ethernet, ktoré spracúvajú mnoho rôznych typov údajov. Viaceré vrstvy a Purdue Enterprise Reference Architecture Správa od National Instruments zo začiatku roka 2016, na ktorú nedávno upozornila engineering.com, odhalila status quo IIoT, ktorý sa zástancovia TSN snažia zmeniť.1 Presnejšie povedané, súčasné architektúry priemyselných sietí obsahujú viacero vrstiev, pričom každá z nich ktorý je optimalizovaný pre špecifický súbor úloh a viazaný na vlastné konkrétne úrovne latencie, šírky pásma a kvality služby. Toto nastavenie zaisťuje, že zmiešaný prenos v sieti je správne spracovaný, ale nie je ideálne pre interoperabilitu medzi systémami - kľúčová požiadavka IIoT. Dnešné priemyselné siete sú plné komplexnosti a interoperability. Todd Walter z National Instruments, ktorý je tiež predsedom priemyselného segmentu v AVnu Alliance, ďalej vysvetlil, že mnohé závody sa naďalej riadia Purdue Enterprise Reference Architecture, modelom z 1990. rokov 2. storočia pre viacvrstvové siete.XNUMX PERA je navrhnutá tak, aby pokrývala všetko v rámci podniku. riadiaci banner, od fyzických procesov až po logistické systémy. Učebnicovým príkladom by bola architektúra, v ktorej by úroveň 0 bola I/O zo senzorov, s bezpečnostnými prístrojovými systémami na úrovni 1 a komunikáciou IP PLC/RTU na úrovni 1.5.3. Vyššie by bolo plánovanie podnikových zdrojov (úroveň 4) a súborové servery (Úroveň 5). V reálnom svete sa architektúry orientované na PERA pri riešení týchto jednotlivých vrstiev spoliehajú na rôzne protokoly zbierok, vrátane starších prevádzkových zberníc, spolu s riešeniami Ethernet. Fieldbus a Ethernet v PERA Napríklad zložité a vysoko náročné aplikácie riadenia pohybu sú často stále rozdelené do ostrovov automatizácie, to znamená do viacerých sietí vrátane riešení fieldbus a Ethernet. Súpravy strojov, ktoré podporujú takéto aplikácie, budú musieť mať presnosť zastavenia, udržanie polohy a schopnosť odolávať drsným prostrediam, ale môžu využívať celý rad technológií na splnenie týchto požiadaviek. Na distribúciu pohybu je možné použiť proprietárne siete, ktoré spolupracujú s PROFIBUS® a ControlNet® na komunikácii s frekvenčnými meničmi a ethernetom a poskytujú používateľom informácie. Takéto nastavenie znamená, že v hre je kedykoľvek veľa rôznych podporných nástrojov a tréningových postupov. Vráťme sa k Walterovmu bodu o PERA, táto zmes technológií – teda fieldbus, Ethernet a príslušné hardvérové ​​a softvérové ​​ekosystémy, ktoré ich podporujú – je uskutočniteľná, ale nezodpovedá interoperabilite a hospodárnosti, ktoré podniky od nich očakávajú. IIoT. Využitie príležitosti IIoT si môže vyžadovať prinajmenšom štandardné sieťové infraštruktúry, dodatočnú šírku pásma a možnosť vzdialeného a bezpečného prístupu k okrajovým zariadeniam. TSN má dobrú pozíciu na poskytovanie všetkých týchto schopností. "AVB bol pôvodne navrhnutý na synchronizáciu kritických profesionálnych tokov AV." Ide o rozšírenie AVB, ktoré bolo pôvodne navrhnuté na synchronizáciu kritických profesionálnych AV streamov. Keď sa automobilový priemysel rozhodol zaviesť do niektorých automobilov AVB, rozsah projektu sa rozšíril a keďže samotný AVB zaostával za konkurenčným konkurentom Danteom, TSN sa stala rozumným vývojom rozsiahleho úsilia o vytvorenie interoperabilných deterministických sietí. Funkcie ako konvergovaná QoS, rezervácia šírky pásma a použitie presného časového protokolu IEEE 1588 sú vrcholmi TSN, ale je tu aj jeho príťažlivá kompatibilita so štandardnou ethernetovou infraštruktúrou. „Pomocou štandardných ethernetových komponentov sa TSN môže bez problémov integrovať s existujúcimi brownfield aplikáciami a štandardnou IT prevádzkou, aby sa zjednodušilo používanie,“ vysvetlil Walter v článku pre Design World.2 „Navyše TSN zdedí mnohé vlastnosti existujúceho ethernetu, ako napr. HTTP rozhrania a webové služby, ktoré umožňujú vzdialenú diagnostiku, vizualizáciu a funkcie opravy bežné v systémoch internetu vecí. Sieťovanie citlivé na čas posúvajúce sa vpred Ako ukazuje úroveň priemyselnej aktivity na podujatiach ako CES a Integrated Systems Europe 2016 (na ktorých sa AVnu Alliance prezentovala), IoT a IIoT sa stávajú ústredným záujmom organizácií na celom svete.4 Počas práce na pôvodnom AVB začala pred viac ako desiatimi rokmi, jej posledným skokom vpred, pretože TSN prichádza v príhodnej chvíli, keď sa IIoT skutočne dostáva do centra pozornosti. TSN bude podporovať veľkorysú šírku pásma, ustanovenia o bezpečnosti IT a požiadavky na nízku latenciu aplikácií IIoT. Predovšetkým pomôže zabezpečiť výkon prevádzky v reálnom čase aj v sieťach Ethernet, ktoré spracovávajú mnoho rôznych typov údajov. Bude si môcť nájsť domov v rôznych náročných priemyselných prostrediach, vrátane autonómnych áut, sietí riadenia dopravy, veterných elektrární, elektrární a riadiacich systémov. Je však len na začiatku a bude čeliť kľúčovým prekážkam pri nahrádzaní súčasných sieťových architektúr, ktoré existujú roky alebo dokonca desaťročia. Prvé časti dokončeného štandardu TSN spolu s referenciami od dodávateľov sa začali v roku 2016. Odtiaľ by sa produkty a služby s certifikáciou TSN mali časom začať dostávať do automatizačných systémov, aby prerobili sieťové architektúry pre IIoT. Referencie 1 Shawn Wasserman. “3 najlepšie trendy v zákulisí internetu vecí na CES.” Strojárstvo. sk, január 2016. 2 Todd Walter. „Už je čas: Vyvíjajúci sa sieťový štandard citlivý na čas pre priemyselný internet vecí.“ Svet dizajnu, január 2016. 3 Erno Pentzin. "Príklad: Purdue Enterprise Reference Architecture Model." TeXample, február 2013. 4 Rob Scott.

Zanechajte správu 

zoznam správ