時間敏感網絡 (TSN) 是標準以太網技術下一階段發展的關鍵核心，旨在滿足工業互聯網 (IIoT) 的未來需求。TSN 讓標準以太網得以提供確定性服務，融合過去因使用不同專有協議而相互隔離的自動化部門。
互操作是 TSN 取得成功的關鍵
TSN 技術為依靠標準以太網搭建確定性網絡提供了可擴展、可預測的方法。但由於 TSN 更(geng)多(duo)的(de)是(shi)發(fa)揮(hui)工(gong)具(ju)箱(xiang)的(de)作(zuo)用(yong)，而(er)不(bu)是(shi)一(yi)項(xiang)綜(zong)合(he)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)，係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)商(shang)最(zui)終(zhong)還(hai)是(shi)要(yao)依(yi)賴(lai)獨(du)立(li)供(gong)應(ying)商(shang)和(he)多(duo)種(zhong)協(xie)議(yi)來(lai)滿(man)足(zu)每(mei)個(ge)工(gong)業(ye)應(ying)用(yong)的(de)特(te)定(ding)要(yao)求(qiu)。這(zhe)種(zhong)困(kun)境(jing)恰(qia)恰(qia)說(shuo)明(ming)了(le)為(wei)什(shen)麼(me)互(hu)操(cao)作(zuo)性(xing)是(shi)確(que)保(bao) TSN 得以成功推廣的關鍵所在。總而言之，基於 TSN 的統一基礎設施從根本上要求在兩個關鍵方麵實現互操作性：
1. 符合 TSN 標準、能幫助二層實現網絡構建和消息傳遞的通用架構
2. 多個協議間實現互通的通用語言
邁向 IIoT 和工業 4.0 的演變之路
通用架構：二層互操作性
TSN 這一確定性以太網標準本質上屬於計算機網絡開放式係統互聯 (OSI) 模型中的二層技術。二層，即數據鏈路層，包含各種根據設定程序傳輸以太網幀的技術。換而言之，TSN 並非新技術，而是 IEEE 802.1以太網的擴展。以太網能確保數據實時傳輸，但無法保證數據到達指定位置的精確時間。
工業 4.0 對以太網交換技術提出了更高要求，如在低延遲網絡中實現確定性通訊，在高網絡負載期間穩定運行，融合信息技術 (IT) 和操作技術 (OT) 傳輸數據。為了滿足上述要求，IEEE 工作小組製定了開放式TSN 標準。
借助支持 TSN 技術的以太網交換機，係統集成商不必更改現有的應用程序，就可滿足工業 4.0 的高帶寬實時傳輸要求。此外，集成商隻需使用標準的 IEEE 以太網交換機，就可完成一切所需工作，甚至還能將“即插即生產”型設備添加到融合網絡中。
通用語義：二層以上的協議互操作性
即使未來“自動化金字塔”中的設備可由獨立供應商開發，各設備仍需具有與係統內其他所有組件（不僅限於二層設備）通訊的能力，才可充分發揮 IIoT 的潛力。要想成功部署 TSN，不僅需要打破二層傳統自動化“孤島”之間的阻隔，還需實現跨層協議互操作，支持更靈活的拓撲結構，為工業應用釋放新機遇。
為此，世界各地的行業組織正在就 OPC 統一架構 (OPC UA) 和配套規範開展合作，力求在不同供應商和標準間統一語義。參與這一工作的組織有 CC-Link 協會、EtherCAT 技術協會、Ethernet POWERLINK 標準化組織、德國機械設備製造業聯合會、開放式設備網絡供貨商協會、PI 國際組織等。
助力工業自動化的完全互操作性
工業聯網的統一基石
由於 IIoT 需要高帶寬、低延遲、確定性網絡來實現工業控製係統的實時通訊，TSN 的問世使標準以太網技術從此可超越傳統“盡力而為”通訊模式的限製，提供確定性服務。製造商無需再將自身應用困於自動化和控製係統的“孤島”。全新的雙向通訊流將超越傳統普渡模型中的水平與垂直隔層，開啟工業應用一體化新時代。
隨著國際標準組織和以 Moxa 為代表的設備供應商繼續圍繞 TSN 深化合作，標準以太網技術必將成為工業聯網的未來基石。
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