面向工业自动化的时间敏感网络(TSN):当前进展与未来方向
网络与互联网体系结构
2024-07-17 v4
摘要
随着信息物理系统(CPS)与物联网(IoT)技术的引入,自动化行业正经历重大变革,尤其在提升生产效率与降低维护成本方面。工业自动化应用常需传输对时间与安全至关重要的数据,以密切监控和控制工业过程。若干基于以太网的现场总线方案,如 PROFINET IRT、EtherNet/IP 和 EtherCAT,被广泛用于保障工业自动化系统中的实时通信。然而,这些方案通常引入额外机制以提供时延保证,使其互操作成为巨大挑战。IEEE 802.1 时间敏感网络(TSN)任务组应运而生,旨在增强和优化 IEEE 802.1 网络标准,特别是基于以太网的网络。这些方案可演进并适配跨行业场景,例如需要多个工业实体协同工作的大规模分布式工厂。本文全面综述了面向工业自动化的 TSN 标准当前进展,介绍了最先进的 IEEE TSN 标准,并讨论了将 TSN 集成至自动化行业的机遇与挑战。同时强调了将 TSN 技术应用于工业自动化的一些有前景的研究方向。
引用
@article{arxiv.2306.03691,
title = {Time-Sensitive Networking (TSN) for Industrial Automation: Current Advances and Future Directions},
author = {Tianyu Zhang and Gang Wang and Chuanyu Xue and Jiachen Wang and Mark Nixon and Song Han},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.03691},
year = {2024}
}