IC693MDL241RR 工業(yè)以太網(wǎng)已成為控制級操作技術(shù)的技術(shù)。不僅是IT和高層級OT網(wǎng)絡(luò)之間，工廠OT網(wǎng)絡(luò)的各層級和終端節(jié)點(diǎn)傳感器之間都要實(shí)現(xiàn)無縫連接，如圖3所示。如今，在低層級OT網(wǎng)絡(luò) 中實(shí)現(xiàn)連接需要使用復(fù)雜的高功耗網(wǎng)關(guān)，在更高層級的以太網(wǎng)中，則需要使用融合IT/OT網(wǎng)絡(luò)。擁有覆蓋整個(gè)廠區(qū)，基于以太網(wǎng)、可互操作的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)之后，則無需再使用這些網(wǎng)關(guān)，因此可以簡化網(wǎng)絡(luò)本身。事實(shí)上，用于轉(zhuǎn)換和支持OT網(wǎng)絡(luò)上層連接的協(xié)議網(wǎng)關(guān)不能直接尋址，并且會(huì)在網(wǎng)絡(luò)中造成隔離。這種數(shù)據(jù)隔離會(huì)限制整個(gè)工廠共享信息的能力。這與之前描述的工業(yè)4.0愿景背道而馳，制造商原本希望從OT端收集遙測數(shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)IT端的分析和業(yè)務(wù)流程。

由于數(shù)據(jù)包交付和時(shí)序的確定性可確保控制應(yīng)用滿足強(qiáng)制要求，所以許多供應(yīng)商開始提供適合OT網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)協(xié)議。這導(dǎo)致解決方案雖然是確定性的，但依賴于各供應(yīng)商的協(xié)議。因此出現(xiàn)了大量不兼容的解決方案，每種解決方案采用不同類型的通信協(xié)議在不同制造單元內(nèi)運(yùn)行，且彼此之間不能互操作。由此導(dǎo)致長期存在數(shù)據(jù)隔離或數(shù)據(jù)孤島問題。所以需要一種解決方案，使采用不同協(xié)議的不同制造部門能夠共存，且能夠在不降低控制流量的情況下共享網(wǎng)絡(luò)。這種解決方案就是時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò)(TSN)——一種基于IEEE 802.1規(guī)范、與供應(yīng)商無關(guān)的實(shí)時(shí)以太 網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。顧名思義，TSN關(guān)注時(shí)間。它將標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)通信轉(zhuǎn)換成為任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用提供時(shí)序保證的通信。該標(biāo)準(zhǔn)旨在確保信息可以在固定的可預(yù)測時(shí)間內(nèi)從一個(gè)點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)點(diǎn)。TSN通過 這種方式保證及時(shí)交付。為了使通信可預(yù)測，網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備使用同一個(gè)時(shí)間概念。該標(biāo)準(zhǔn)定義了一種方法，可以按照計(jì)劃傳輸特定的TSN以太網(wǎng)幀，同時(shí)允許盡努力傳輸非TSN幀（參見圖4）。通過這種方式，TSN支持實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)流量在同一網(wǎng)絡(luò)上共存。因?yàn)樗性O(shè)備采用相同的時(shí)間，所以能夠在高達(dá)千兆的速度下以低延遲和低抖動(dòng)傳輸重要數(shù)據(jù)。

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