Garrett Yamasaki, Product Marketing Manager, Industrial Automation, Renesas Electronics America
Inhaltsverzeichnis
1. TSN auf Erfolgskurs 2. Hardware-Security 3. Intelligente Endpunkte
Theoretisch besteht das Hauptziel von Industrie 4.0 darin, Netzwerke zu schaffen, die vollständig interoperabel und vollkommen sicher sind, in Echtzeit kommunizieren, und mit der Cloud verbunden sind. Diese Anforderungen bedingen jedoch einige große technologische Herausforderungen für die Industrie 4.0 in der nahen Zukunft. Wie wird die Industrie 4.0 Interoperabilität, Sicherheit und den wachsenden Trend zu IIoT-Gateways angehen?
Auf der Ebene der Betriebstechnik (OT; Operational Technology) in einer Fertigungsanlage wird die Anzahl der in Echtzeit vernetzten Geräte schnell erweitert, um den Anforderungen eines sich entwickelnden Marktes gerecht zu werden. Industrial-Ethernet-Protokolle wie Ethernet/IP, Ethercat und Profinet bieten die Echtzeitsteuerung und deterministische Latenz für die Automatisierungstechnik in der Industrie 4.0, mit der die Gesamtlatenzzeiten in der Betriebstechnik der Fertigungsanlage verringert werden können. Da jedoch beide Seiten eines Netzwerkes untereinander interoperabel sein müssen, welches Protokoll sollte man dann in einem sich ständig ändernden Markt wählen? Die größte Herausforderung besteht darin, eine heterogene Lösung zu schaffen, die in der Lage ist, mehrere Industrial-Ethernet-Protokolle zu verarbeiten. Der Einsatz eines Multi-Protokoll-Prozessors, wie der Renesas RZ/N, unterstützt hierbei. Dennoch besteht ein klarer Bedarf nach Konvergenz der proprietären Industrial-Ethernet-Protokolle, um die Interoperabilität zwischen den Geräten zu unterstützen.
TSN auf Erfolgskurs
Time Sensitive Networking (TSN) ist eine relativ neue, nach IEEE 802.1Q standardisierte Technologie, die eine neue Dimension an Konnektivität und Optimierung eröffnet. TSN setzt auf standardisiertem Ethernet auf und bietet zusätzlich Funktionen, die Features wie eine einzigartige Zeitsynchronisation und deterministische Netzwerkkommunikation umfassen. Damit können industrielle Automatisierungsanwendungen Zeit- und Steuerungsanforderungen in herkömmlichem Ethernet erfüllen. Da TSN in der Datenverbindungsschicht (Data Link Layer) des OSI-Modells arbeitet, lassen sich alle anderen Industrieprotokolle wie Ethernet/IP, Ethercat und Profinet über TSN in den darüberliegenden Schichten des OSI-Modells implementieren. Die Koexistenz solch unterschiedlicher Protokolle in einem Netzwerk ist ein entscheidender Vorteil von TSN. Letztendlich besteht der Zweck von TSN darin, mehrere Protokolle in ein einziges standardisiertes Netzwerk zu bündeln. Die Zukunft von TSN sieht vielversprechend aus.
