关于时间敏感型网络的问题

时间敏感网络的明星一直在上升,它承诺通过标准以太网将确定性带到工厂。与围绕该技术的积极消息形成对比的是,一些人对其效益和成本的可扩展性提出了质疑。

时间敏感网络(TSN)的兴起在巩固以太网在工厂的未来使用方面发挥了关键作用。
时间敏感网络(TSN)的兴起在巩固以太网在工厂的未来使用方面发挥了关键作用。

在十年行业从一个普遍认为以太网是不适合作为植物层网络广泛接受,它不仅适合工厂地板上,是其成为事实上的工厂地板上网络技术。尽管这种变化主要是由工厂车间和企业系统数据的持续集成驱动的,但时间敏感网络(TSN)的兴起也在巩固以太网在工厂的未来使用方面发挥了关键作用。

通过它的能力确保决定论通过标准以太网,并与主要技术供应商的支持在美国,TSN似乎充分地解决了工厂对以太网的确定性和可靠性的担忧。但最近一Global Market Insights报道这家市场研究和管理咨询公司对TSN的一些好处提出了质疑。

根据全球市场洞察发布的新闻稿,其报告指出,TSN中固有的高度标准化“限制了提供定制解决方案的能力”,并且该技术需要“额外的专用电路,这增加了整体成本。”

这并不意味着该报告对TSN完全是负面的。事实上,它强化了TSN的一些积极方面,值得注意的是,“这种技术的使用提高了对延迟敏感的应用(如运动控制),使其成为工业自动化的合适选择。”

然而,考虑到这是我遇到的第一个报告,质疑听它如何可能会限制可定制性和增加成本,我伸出我的一些联系一直听的最强烈的支持来衡量他们的反应对全球市场洞察力的评估。

解决全球市场洞察力提出的标准化问题,奥利者Kleineberg,Belden的核心网络全球首席技术官员强调,咨询小组在其断言中是不正确的。“案件确切的对面,”他说。“TSN技术是高度标准化的,但这对于整体以太网来说是正确的。我们在当今自动化网络中看到的高水平互操作性是必要的。“

As for the impact of Ethernet’s standardization on customizability, Kleineberg said, “The differentiation for players on the TSN market comes from functions that are not associated with the basic protocol functions—for example, value-add functions like easy deployment and configuration, or functionality on top of TSN that cater to a specific target market. In addition, [with TSN] end device manufacturers can rely on a stable network where they can ensure their end devices have a large, available market and are not constrained by technology barriers while, at the same time, retaining their unique features like engineering, tooling and parameterization.”

国家仪器公司的首席营销经理Todd Walter解释说,定制“真正有价值或需要的领域不是在网络上,而是在更高层次的应用上”。“该协议被视为不适合定制,因为融合网络的价值正在推动投资,这种融合网络可以让OT和IT更好地合作。”

PI北美执行董事迈克尔·鲍恩(Michael Bowne)说:“说标准化限制了定制,有点转移注意力。”“如果一家公司选择不使用标准化的TSN,这当然是他们的特权——这并不奇怪,因为对定制解决方案的偏好一直存在,而且将永远存在。但重要的是要认识到,标准化并不一定会限制定制。”

Bowne还指出,用户应该意识到TSN“不仅仅是一件东西——它是六个IEEE标准的集合。这意味着,如果一家公司选择实现6个中的4个,而另一家公司选择实现所有6个,但两家公司都称其为TSN,那么谁的版本会被认为是标准版本?”

Walter补充说,OPC UA作为工业通信标准协议的行业融合支持了他的观点,即协议层不是行业寻求定制的领域。这是有意义的,考虑到技术供应商多年来发起的现场总线战争使集成项目变得更加困难——这是最近自动化历史中一个不利的方面,终端用户一直在积极地寻求与以太网保持距离。

尽管他们不同意Global Market Insights关于TSN标准化影响定制因素的断言,但Kleineberg和Walter在一定程度上同意咨询小组关于TSN成本的观点。

咨询小组断言,TSN传输数据帧的精确时间要求使用额外的专用电路,这增加了总体成本,“在某种程度上是正确的,”Kleineberg说。他指出,TSN最初的额外成本与所有新技术一样,“但影响很可能可以忽略不计。”

在解释额外的TSN成本因素时,Kleineberg说:“精确时间协议功能和TSN调度功能都需要专用的电路,这增加了以太网交换芯片中硅的复杂性。然而,由于TSN解决方案服务的大市场和所有主要硅制造商的早期买入,预计影响非常低。启用tsn的硅将为早期采用者带来少许溢价。但由于TSN是以太网的标准功能,价格将迅速下降。”

Bowne同意说:“大多数人相信TSN标准化将降低成本,因为这些芯片不再是专门用于工业网络的——它们都是COTS(现成的定制)。”此外,其他垂直市场也在考虑使用TSN技术,更广泛的市场使用将意味着竞争加剧,从而降低价格。”

Kleineberg预测,TSN的价格下降过程将类似于将其他目前标准的技术逐步引入交换芯片,如VLAN功能。

对于Kleineberg关于硅成本影响TSN产品早期定价的评论,Walter表示,这一过程将类似于“从一个Wi-Fi标准过渡到下一个Wi-Fi标准,因为IEEE的最新工作是集成的。”然而,硬件本身并不更贵。”

"代表国家仪器公司,我们即将宣布我们的第五个支持TSN的产品家族我们发现我们的标准硅供应商已经在提供他们最新一代的标准产品TSN,”Walter说。“例如,我们在产品中使用的英特尔i210网卡就是英特尔路线图上的下一个PCIe网卡。它支持我们通过我们的软件集成的TSN功能,为我们的客户提供TSN功能。我们和我们的客户都没有看到由于加入了TSN而比上一代增加了成本。同样,思科为客户提供了通过安装最新固件来升级任何标准IE4000交换机以支持TSN的能力。”

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