导言
OPCUA TSN（时间敏感网络）是一种用于工业自动化领域的先进通信技术，它结合了 OPCUA 数据采集和交换标准以及 TSN 的实时通信能力，能以高效、可靠和实时的方式传输关键数据。
TSN 技术的发展
- TSN 技术最初源于音/视频通信领域，用于同步传输高清视频和音频信号。
- 后来被汽车行业应用于辅助驾驶 (ADAS)，开发了 IEEE 802.1AVB 标准。
- 2012 年，IEEE 成立了 IEEE 802.1TSN 工作组，旨在将 TSN 应用于工业实时通信，以解决以太网无法提供实时数据传输的问题。
OPCUA TSN 的归属
- OPCUA TSN 是由 OPCUA 基金会、AVnu、IIC 等非盈利组织共同运营的标准和规范。
- 因此，它不属于任何私有技术，任何加入 OPCUA 基金会的公司都可以分享这项技术。
OPCUA TSN 与现有总线的比较
- 短期内，OPCUA TSN 不会替代现有的现场总线和实时总线，因为这些技术已广泛部署，拥有大量的安装节点。
- 但是，TSN 技术是工业互联网和协同制造的关键，它提供真正的垂直、水平和端到端集成。
- 主流自动化厂商和 IT 领域的企业都在推动 OPCUA TSN 技术的发展，如 ABB、西门子、华为和思科。
TSN 技术的组成
-
TSN 由以下标准构成：
- IEEE 802.1ASrev：精确时钟同步
- IEEE 802.1Qbv：数据流通信的通道预留
- IEEE 802.1Qbu + IEEE 802.3br：基于抢占式 MAC 的数据
- IEEE 802.1Qcc：网络和用户配置
- IEEE 802.1QCB：无缝冗余
采用 OPCUA TSN 的优势
- 互联互通：提供物理连接和数据传输，消除不同总线之间的障碍。
- 低延迟和高可靠性：TSN 确保数据实时传输，延迟低至微秒级。
- 高带宽：TSN 支持千兆甚至万兆以太网，满足大数据传输需求。
- 确定性：TSN 分配时间片，保证关键数据的优先级传输。
- 透明性和开放性：OPCUA TSN 采用开放标准，支持不同设备和系统的互操作。
OPCUA TSN 的应用
- 工业自动化
- 智能制造
- 协同机器人
- 过程控制
- 远程监控和诊断
总结
OPCUA TSN 技术正在改变工业通信格局，它提供了一种高效、可靠和实时的通信方式，能满足工业互联网和协同制造的需求。随着 TSN技术的不断发展和完善，它将在工业 4.0 的实现中发挥越来越重要的作用。
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