Was bedeutet TSN?

Time-Sensitive Networking (TSN) ist eine Reihe von Ethernet-basierten Kommunikationsstandards, die eine deterministische Datenübertragung mit geringer Latenz und hoher Zuverlässigkeit ermöglichen. TSN stellt sicher, dass kritische Daten pünktlich geliefert werden, und ist damit ideal für industrielle Echtzeitanwendungen.

Bei TSN werden zeitkritische Daten gegenüber dem regulären Netzverkehr priorisiert, wobei zeitbasierte Planungs- und Traffic-Shaping-Techniken zum Einsatz kommen. Dadurch wird sichergestellt, dass wichtige Datenpakete innerhalb eines strengen Zeitrahmens übertragen werden, was eine garantierte Zustellung mit minimaler Latenzzeit ermöglicht.

In der industriellen Automatisierung ist die Echtzeitkommunikation zwischen Maschinen, Sensoren und Steuerungen von entscheidender Bedeutung. TSN ermöglicht einen synchronisierten Betrieb, indem es sicherstellt, dass zeitkritische Daten, wie z. B. Steuerbefehle, mit Präzision und Vorhersagbarkeit übermittelt werden, was die Systemeffizienz und -sicherheit erhöht.

• Geringe Latenz : TSN minimiert die Verzögerungen bei der Datenübertragung, so dass es sich für Echtzeitanwendungen eignet.
• Deterministische Kommunikation : TSN stellt sicher, dass die Daten innerhalb eines vorhersehbaren Zeitrahmens übertragen werden.
• Verlässlichkeit : TSN garantiert, dass kritische Daten vorrangig behandelt werden, um Paketverluste in überlasteten Netzen zu vermeiden.
• Skalierbarkeit : TSN kann zur Unterstützung komplexer industrieller Systeme skaliert werden und lässt sich in bestehende Ethernet-Netzwerke integrieren.

TSN ist in Branchen wie Fertigung, Robotik, Automobilbau, Luft- und Raumfahrt und Versorgungsunternehmen weit verbreitet. Es ermöglicht Echtzeitsteuerung in Anwendungen wie Fabrikautomatisierung, autonome Fahrzeuge, intelligente Stromnetze und Bewegungssteuerungssysteme.

In der Fabrikautomation erleichtert TSN die Echtzeitkommunikation zwischen speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS), Sensoren und Robotern. Durch die Sicherstellung einer präzisen Datenübertragung verbessert TSN die Synchronisation, erhöht die Maschinenleistung und verringert die Ausfallzeiten.

TSN ermöglicht Edge-Computing-Geräten die Verarbeitung von Echtzeitdaten und die Kommunikation mit minimaler Latenz. Dies macht es ideal für industrielle Edge-KI-Anwendungen, bei denen eine zeitnahe Entscheidungsfindung entscheidend ist, wie z. B. bei der Robotersteuerung und der vorausschauenden Wartung.

TSN ermöglicht es IIoT-Geräten, in Echtzeit über ein konvergiertes Netzwerk zu kommunizieren, wodurch die Datensynchronisierung verbessert und Verzögerungen reduziert werden. Dies hilft der Industrie bei der Implementierung intelligenterer, reaktionsschnellerer Systeme, einschließlich Fernüberwachung und vorausschauender Analysen.

Ja, TSN ist vollständig kompatibel mit Standard-Ethernet-Netzwerken, so dass die Industrie auf Echtzeit-Kommunikationsfunktionen aufrüsten kann, ohne die bestehende Infrastruktur zu überholen. Dies macht es zu einer kosteneffektiven Lösung für die Verbesserung der Netzwerkleistung.

Das NISE 54 Industrial Edge AI Gateway von NEXCOM ist ein Beispiel für ein Produkt, das TSN unterstützt. Es wurde für Echtzeitanwendungen wie Fabrikautomatisierung, Robotersteuerung und Edge AI entwickelt und bietet zuverlässige Kommunikation mit geringer Latenz für zeitkritische Aufgaben.

TSN ermöglicht einen präzisen Datenaustausch in Echtzeit zwischen Roboterkomponenten und gewährleistet so einen synchronisierten Betrieb und eine sichere Interaktion mit anderen Geräten. In autonomen Systemen verringert TSN Verzögerungen bei Entscheidungsprozessen und verbessert die Leistung von Aufgaben wie Navigation und Objekterkennung.

Die Einführung von TSN erfordert eine sorgfältige Planung, um sicherzustellen, dass alle Geräte im Netz TSN-kompatibel sind und dass die Netzinfrastruktur die zeitabhängige Kommunikation unterstützt. Die Vorteile einer verbesserten Echtzeitleistung überwiegen jedoch oft diese Herausforderungen.

Während sich TSN in erster Linie auf die Verbesserung des Kommunikationstimings und der Zuverlässigkeit konzentriert, bedeutet seine Integration in bestehende Ethernet-Standards, dass Netzwerksicherheitsprotokolle wie Verschlüsselung und Authentifizierung weiterhin zum Schutz von Daten im TSN-fähigen Netzwerk eingesetzt werden können.

Ja, TSN ist ideal für Branchen mit kritischen Arbeitslasten, wie z. B. die Öl- und Gasindustrie, das Transportwesen und Energieversorgungsunternehmen. Produkte wie der NISE 54 mit TSN-Funktionen und robustem Design gewährleisten eine zuverlässige Echtzeitkommunikation auch unter extremen Umweltbedingungen.