Time-Sensitive Networking (TSN) erleichtert Unternehmen die Implementierung von zukunftssicheren Industrie-4.0-Applikationen, indem sie bestehende industrielle Ethernet-Standards verbessert. Durch wichtige Ergänzungen dieser Standards unterstützt TSN Determinismus und Netzwerkkonvergenz – zwei wesentliche Bestandteile für die wettbewerbsintensiven, vernetzten Industriebereiche der Zukunft.
Zur Erinnerung – was ist TSN?
TSN ist eine Technologie, die auf Schicht 2 (Data Link Layer) des OSI-Referenzmodells angesiedelt ist, um die Fähigkeiten gegenwärtiger Ethernet-Netzwerke zu erweitern. Konkret wird diese Innovation durch die IEEE-802.1-Ethernet-Substandards beschrieben. Dabei geht es um die Erreichung von Determinismus und Konvergenz von mehreren Datenflüssen in einem Netzwerk. Zwei besonders wichtige TSN-Substandards im Hinblick auf diese Fähigkeiten sind IEEE 802.1 AS und IEEE 802.1 Qbv.
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IEEE 802.1 AS sorgt dafür, dass alle Komponenten in einem Netzwerk synchronisiert sind –eine Voraussetzung für Determinismus. Wenn im Netzwerk eine gemeinsame Referenzzeit gilt, definiert IEEE 802.1 Qbv die „Time Aware Shapers’. Diese legen bestimmte Zeitfenster („Slots“) fest, die den verschiedenen Arten von Daten im Netzwerk, abhängig von der Art der transportierten Informationen, zugewiesen werden. So können verschiedene Arten von Datenflüssen auf vorhersehbare Weise durch ein Netzwerk transportiert werden, und somit wird eine deterministische Kommunikation möglich. Letztlich unterstützt diese Methode die Konvergenz mehrerer Datenverkehrsarten und damit die Möglichkeit, die Bereiche Operational Technology (OT) und Informationstechnik (IT) zusammenzuführen.
Vier Vorteile von TSN für Endanwender, Maschinenbauer und Automatisierungsanbieter
Vorteil 1: Einfachere Netzwerk-/Maschinenarchitekturen
Endanwender können die Anzahl der für ihren Betrieb erforderlichen Netzwerke reduzieren, indem sie verschiedene Datenströme in einem Netzwerk zusammenführen und dennoch Determinismus gewährleisten. Durch diese Möglichkeit können Maschinenbauer Kosten einsparen und an ihre Kunden weitergeben, weil weniger Hardware und Engineering-Aufwand für die Entwicklung, Konfiguration und Installation von Netzwerksystemen benötigt wird. Zudem wird die Realisierungsdauer von Automationsvorhaben verkürzt.
Vorteil 2: Größere Prozesstransparenz und besseres Management
