TSN+OPC UA――让我们一起推动它，加速智能制造发展

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众所周知，以太网已经成为家庭、企业和数据中心网络连接和互通的最广泛的通信协议标准。然而，由于其确定性、实时性、可靠性等因素，传统的以太网不适合工业数据通信。例如，以太网中存在的csma/cd机制需要在网络冲突时不断重传数据，这给网络的实时性带来了挑战；此外，工业现场面临着恶劣的工作条件和严重的线间干扰，这也导致以太网的可靠性大大降低。

与传统的以太网和现场总线相比，工业以太网在实时性和传输速率上有着明显的变化，并占据了以太网市场的一半。

然而，这些专有工业以太网协议仍然面临瓶颈，尽管它们足以满足机器运动控制的要求。因为当云计算和大数据技术逐渐渗透到工业领域时，工业数据通信不再局限于机器到传感器层或机器到机器，而是扩展到与人、云和应用等更丰富的连接。要传输和处理的数据类型越来越多，数据量也越来越大，数据处理链变得越来越长，包括边缘端，包括云，包括逐渐开放的企业生产系统和管理系统。因此，如何通过更高的带宽处理海量数据(603138，诊断单元)的连接和传输，以及如何实现更精确、更确定的控制和更低的延迟，仍然是工业制造面临的巨大挑战。

Tsn+opc ua无缝集成了it和ot

Tsn(时间敏感网络)+opc ua(opc统一架构)已成为构建从传感器到云的全面通信基础设施的最佳合作伙伴。

tsn的工作原理是优先应用(ieee p802.3br)机制，它在传输中赋予关键数据包优先权。这意味着关键数据不必在开始传输之前等待所有非关键数据，从而确保更确定和更快速的传输路径。本质上，tsn已经建立了一套新的标准，可以使以太网实时和确定。

opc ua基于tsn提供的网络通信的高确定性和低时延，提供了一种平台无关的面向服务的体系结构，定义了统一的标准和信息模型，能够实现设备与设备、设备与企业、不同厂商设备之间的交互。

Tsn+opc ua组合提供了一个实时、高度确定性和真正独立的通信网络，这将在带宽、安全性、互操作性、延迟和同步方面带来巨大的改进。

例如，在工厂的数据收集、传输和生产操作中，需要收集现场机器状态、生产能耗、质量相关和生产相关参数。tsn+opc ua使工厂所有环节的水平和垂直数据透明交互，具有较高的配置效率和较强的程序及应用模块化。

当然，tsn+opc ua组合在工业领域的应用还处于起步阶段，越来越多的工业供应商、ict制造商和芯片供应商也在加速测试和验证。

Tsn+opc ua智能制造试验台联合发布

在刚刚举行的2018汉诺威工业博览会上，许多组织和制造商联合发起了一个针对tsn+opc ua场景应用的测试和验证。包括工业互联网产业联盟(aii)、avnu联盟、边缘计算产业联盟(ecc)、弗劳恩霍夫(fraunhofer fokus)、华为(Huawei)、施耐德电气(Schneider Electric)、和利时(Hollysys)、国家仪器(ni)、一带一路、tttech、spirent communications)等20多个国际组织和行业内知名厂商联合发布了六大产品

欧洲最大的应用科学研究机构fraunhofer fokus的alexander willner博士说，自从可编程逻辑控制器(plcs)问世以来，工业自动化过程已经得到了极大的优化。运营技术(ot)和信息与通信技术(it)的结合令人兴奋，并将带来有趣的创新体验。opc ua和tsn的结合实现了工业领域的实时信息交换和互操作性。联合测试台上展示的场景展示了我们各自的技术优势，我们期待着数字网络的未来。

促进tsn+opc ua的持续成熟和改进

据了解，该试验台模拟了丰富的真实智能制造场景，并论证了智能制造的关键技术点tsn+opc ua。该技术是预测维修、数据分析、机器学习和人工智能等新技术的关键驱动因素，可以帮助工业企业提高效率，如减少停机时间、提高设备综合效率和降低整体成本。

在此次发布的tsn+opc ua智能制造测试平台中，华为和许多制造商共同创造了六种工业互联场景，包括:

Tsn用于道路和aii建造的电机的预测性维护

道路和美国的国家仪器建造马达同步(马达同步)

路虎和和利时创造了一个赛车游戏

linmot创建的道路和绘图仪运动控制

施耐德电气打造道路与led同步

B&·r .创建的tsn上的道路和opc ua

该试验台验证了复杂环境下tsn网络的高确定性和低时延，保证了工业现场严格的同步运动控制。其中，华为tsn交换机为工业控制网络提供了高可靠性和超低延迟。此外，赛博创通信公司的测试设备用于生成tsn和非tsn流量，以验证新工业网络架构和服务带来的好处。

华为欧洲解决方案产品管理与营销总监罗博士指出，未来工业领域将有数百亿台设备接入互联网，而传统的工业以太网无法承受巨大的数据传输量，因此需要一种新的架构来满足高带宽、高速和海量连接的需求。未来，华为将与行业内更多的组织和厂商合作，共同构建产业互联网生态系统，推动tsn技术和标准的不断完善，真正实现tsn网络下的全网通，推动制造业的数字化转型。

加快智能制造转型的步伐

当然，华为或其他制造商和标准组织对tsn+opc ua的测试、验证和探索并不像它带来的高可靠性和实时性那么简单。他们通过重写工业通信的底层架构，真正为智能制造的转型打开了大门。

无论是德国的工业4.0还是中国制造2025战略，其背后的技术基础是物联网的开放。根据华为发布的全球产业展望giv 2025，其核心是加速it、ct、dt和ot的整合，推进产业互联网的进程，从而优化和重构制造价值链，创新商业模式。Tsn+opc ua是打通工业互联最后一公里的关键，也是实现oict集成、加速智能制造的关键。

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