上篇文章我們簡單介紹了時間敏感型網絡的應用在各個行業中的應用，如航空航天，鐵路或工業自動化等市場將TSN視爲向具有確定性特徵的可互操作的高帶寬網絡轉移的機會，這將爲他們節省大量的設備和電纜成本。這篇文章我們將介紹Relyum的技術優勢。
技術優勢
時間敏感型網絡合並了工廠和企業網絡
工業物聯網（IIoT）提供具有感應，處理和聯網功能的智能基礎架構和超連接設備。這些系統將產生驚人的數據量，共享同一網絡。因此，有必要確保實時和關鍵任務消息在延遲和可靠性的嚴格限制內傳輸，而與其他網絡流量無關。
確定性以太網解決方案可提供具有保證帶寬和確定性延遲的數據流。當前正在開發的多個標準涉及許多功能。期望結合可用標準和特徵的子集的交換實現。這種靈活性可以通過可重構邏輯（FPGA）、HDL IP和嵌入式軟件來實現。
高可用性網絡
使用最先進的解決方案，可確保在單個網絡故障和“即插即用”操作情況下不會丟失數據包。此外，客戶需要可互操作和標準化的解決方案，以避免專有的供應商方法。從這個意義上講，國際電工委員會（IEC）進行了大量工作來定義基於高可用性以太網的解決方案。確保出現網絡故障時零延遲恢復時間的兩個協議是：高可用性無縫冗餘（HSR，IEC 62439-3-第5條款）和並行冗餘協議（PRP，IEC 62439-3-第4條款）。
HSR通過在環形網絡上雙向發送數據包來提供冗餘。一個簡單的HSR網絡由雙重連接的橋接節點組成，每個節點都有兩個以太網端口。HSR節點在兩個端口上發送相同的幀。
具有HSR功能的目標節點在無故障狀態下在一定間隔內分別在兩個端口上接收兩個相同的幀。接收到的第一個被接收，而重複的被丟棄。如果環網中斷，則將始終通過另一個端口接收幀。
HSR具有高可用性，並且反應時間非常短。此外，標準中定義的交換規則允許採用最簡單的方法來計算最壞情況下的通信延遲，從而可以在需要實時的應用程序中使用此協議。
PRP冗餘是在節點而不是網絡中實現的。經過特殊調整的節點（雙連接節點– DAN）連接到兩個獨立的以太網（LAN A和LAN B），並在兩個網絡上發送相同的幀。
在無故障狀態下，目標節點將消耗第一個接收到的幀，並丟棄重複的幀。在其中一個網絡出現故障的情況下，仍將通過另一個網絡發送和接收幀。
非PRP節點可以連接到單個網絡，因此它們只能與連接到該網絡或通過Redbox連接到兩個網絡的節點通信。
關鍵系統的網絡安全
網絡安全對於工業和整個關鍵系統而言都是巨大的挑戰。必須採用多層方法來涵蓋在傳感器，集成電路，嵌入式設備，網絡，應用程序，企業和雲級別可能出現的安全威脅。因此，涉及的代理和技術數量龐大且種類繁多。
任何關鍵系統都需要進行威脅分析，結果，將需要應用安全解決方案的組合來保護所涉及的不同層。專注於關鍵系統的嵌入式平臺應遵循“網絡安全設計”方法，以確保在設備的每一層都應用最充分的安全解決方案。
Relyum包括先進的網絡安全機制，並且能夠支持高可用性網絡來連接工廠中的所有設備。這些是需要更高利益的行業的主要需求。
在網絡安全領域，Relyum團隊配備瞭解決方案，例如傳感器，可以檢測到不需要的訪問，並且的其中一款產品可以在“硬件”級別上實現實時加密，以使數據不會遭受任何延遲。傳輸。
此外，由於需要確保實時操作的要求，因此最先進的技術提供了“即時”安全機制，這些機制可以應用最新的密碼套件，同時確保響應時間用於控制操作。例如，電氣部門是率先定義確保該部門使用的最嚴格實時流量的標準（IEC 62351-6）的標準，這些標準可以從這些創新中受益。
使用以太網網絡的亞微秒同步
在連接到以太網的設備中實現提供GPS接收器的同步精度水平，這是可行的。受益於此創新的技術基於精確時間協議（PTP）。PTP在IEEE 1588-2008和IEC 61588：2009標準中定義。
PTP協議能夠以低至納秒級的精度同步網絡時鐘。它基於分組鎖定環（PLL）方法。像任何有源同步電路一樣，IEEE 1588時鐘是採用閉環算法實現的伺服系統。這些計算的最終目的是在所有同步設備中提供一個準確的64位計時器。此計時器可用於數據時間戳記和分佈式控制，甚至可用於操作系統同步。
智能工廠的邊緣計算
工業4.0和IIoT爲公司提供了鎖定和了解數據真正價值的機會。這種演變涉及將非常不同的技術和計算方法進行合併。考慮到行業的特定需求（例如高可用性、實時操作能力和安全性），新興的場景需要將邊緣、企業和雲計算結合在一起。從計算的角度來看，面臨這一挑戰的下一代設備和平臺必須具有強大的功能，並且必須具有足夠的靈活性以實現OT / IT世界的無縫集成，例如，允許軟件和液態硬件微服務。
TSN與DDS結合使用
RELYUM展示了RELY-DDS-TSN-KIT，這是一個將TSN和DDS結合在一起的評估套件。該套件可評估：
•基於IEEE 1588AS同步的共同時間感知的重要性。
•藉助時間感知整形器，可以確定性地交付實時流量。
•通過基於信用的整形器在流量類別之間進行帶寬分配和預留的好處。
TSN（時間敏感網絡）和DDS™（數據分發服務）是在關鍵系統中提供確定性，可靠性，可伸縮性和可用性的完美組合。DDS滿足了數據總線級別上這些系統的需求，而TSN負責保證網絡級別上的確定性。
在對時間敏感的應用程序中，將兩個標準合併後，將在設備，維護，分析服務的無縫集成和供應商依賴性方面節省大量資金。
這就是爲什麼DDS與TSN一起成爲自動駕駛，國防，醫療保健，自動化，航空航天等領域滿足這些要求的理想解決方案的原因。
總結
Relyum專注於連接性，將傳感器和工廠系統與雲系統或公司服務器連接。在這一領域，有一種註定要成爲工業工廠未來通信技術的技術，稱爲TSN（時間敏感網絡），其目的是取代連接工廠中機器和PLC的當前現場總線，通過以太網絡，該以太網絡允許機器的控制信息與其他信息共存，而不會影響前者。近年來，Relyum已經在市場上提供了這樣的解決方案，並且已將其授權給世界上最大的製造商，並將其結合到Relyum擁有的第一批產品中，這是Relyum要在工業4.0中關注和定位的地方。Relyum的產品使得更多企業可以在此架構上實現OT和IT的融合。這種融合提高了工業設備的連接性和通用性，並且面向未來，爲大數據分析、邊緣智能、新型業務提供了更快更好的發展路徑。
如果你想了解更多內容可以關注公衆號（FieldBus-Hongke）