Jaringan Sensitif Waktu Apa yang Mencoba Dicapai

Jaringan saat ini kompleks dan tidak mudah dioperasikan. Diadakan setiap tahun di Las Vegas, Consumer Electronics Show (CES) sering kali menjadi pameran untuk teknologi baru dan yang akan datang. Compact disc asli, TV HD, dan konsol game Xbox pertama semuanya diluncurkan di berbagai versi acara ini. Dalam beberapa tahun terakhir, CES telah didominasi oleh produk dan konsep yang terkait dengan teknologi yang dapat dikenakan, mobil yang terhubung, dan khususnya, Internet of Things (IoT) yang sedang berkembang. Sementara IoT secara luas dipandang sebagai fenomena konsumen—yang mencakup konektivitas nirkabel di mana-mana serta peralatan rumah yang mendukung IP, antara lain—sebagian besar perkembangannya didorong oleh kebutuhan industri yang terus berkembang. Sektor-sektor seperti manufaktur, pro audio, video, dan transportasi/otomotif masih mendorong standar yang akan membantu membuka potensi Internet of Things industri, yang menjanjikan untuk mendekatkan perangkat lapangan, aplikasi TI perusahaan, dan infrastruktur cloud . Upaya bersama industri ini telah menghasilkan solusi dan spesifikasi seperti Bluetooth® mesh networking, IEEE 802.11ah HaLow Wi-Fi, dan 802.1 audio video bridging. Dua yang pertama kemungkinan besar akan menemukan jalan mereka ke banyak perangkat yang menghadap konsumen yang dipamerkan di CES, tetapi yang ketiga, sekarang digantikan oleh jaringan sensitif waktu (TSN) melalui berbagai pembaruan ke 802.1 dan 802.3, dapat membuat dampak yang lebih besar. melalui perannya dalam sistem otomatisasi dan kontrol. Apa yang Akan Digantikan oleh Jaringan Peka Waktu di Industri Internet of Things? Salah satu aspek TSN yang perlu mendapat perhatian lebih adalah apa yang sebenarnya—dalam hal desain jaringan, protokol, model, dll.—yang dirancang untuk diganti.       <img src='https://www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles/what-time-sensitive-networking-is-trying-to-accomplish/figure1. png?w=435 ' alt='Gambar 1'> Gambar 1. TSN akan mendukung bandwidth yang besar, ketentuan keamanan TI, dan persyaratan latensi rendah dari aplikasi IIoT. Yang terpenting, ini akan memastikan kinerja lalu lintas waktu nyata bahkan pada jaringan Ethernet yang menangani berbagai jenis data. Beberapa lapisan dan Arsitektur Referensi Perusahaan Purdue Laporan awal tahun 2016 dari National Instruments, baru-baru ini disorot oleh engineering.com, mengungkapkan status quo IIoT yang coba diubah oleh para pendukung TSN.1 Lebih khusus lagi, arsitektur jaringan industri saat ini menampilkan banyak lapisan, masing-masing yang dioptimalkan untuk serangkaian tugas tertentu dan terikat oleh tingkat latensi, bandwidth, dan kualitas layanannya sendiri. Penyiapan ini memastikan bahwa lalu lintas campuran di seluruh jaringan ditangani dengan benar, tetapi tidak ideal untuk interoperabilitas antar sistem—persyaratan utama IIoT. Jaringan industri saat ini penuh dengan kompleksitas dan noninteroperabilitas. Todd Walter dari National Instruments, yang juga merupakan ketua segmen industri di AVnu Alliance, lebih lanjut menjelaskan bahwa banyak pabrik terus mengikuti Purdue Enterprise Reference Architecture, model era 1990-an untuk jaringan multilayer.2 PERA dirancang untuk mencakup segala sesuatu di bawah perusahaan control banner, mulai dari proses fisik hingga sistem logistik. Contoh buku teks adalah arsitektur di mana Level 0 adalah I/O dari sensor, dengan sistem instrumentasi keselamatan di Level 1 dan komunikasi IP PLC/RTU di Level 1.5.3 Lebih tinggi adalah perencanaan sumber daya perusahaan (Level 4) dan server file (Tingkat 5). Di dunia nyata, arsitektur berorientasi PERA bergantung pada protokol koleksi yang beragam, termasuk fieldbus warisan, di samping solusi Ethernet untuk menangani lapisan individu ini. Fieldbus dan Ethernet di PERA Misalnya, aplikasi kontrol gerak yang kompleks dan sangat menuntut sering kali masih dibagi menjadi beberapa pulau otomatisasi, yaitu beberapa jaringan termasuk solusi fieldbus dan Ethernet. Serangkaian mesin yang mendukung aplikasi semacam itu harus memiliki presisi penghentian, retensi posisi, dan kemampuan untuk menahan lingkungan yang keras, namun mungkin menggunakan berbagai teknologi untuk memenuhi persyaratan ini. Jaringan eksklusif dapat digunakan untuk mendistribusikan gerakan, bekerja bersama PROFIBUS® dan ControlNet® untuk berkomunikasi dengan penggerak frekuensi dan Ethernet untuk menyampaikan informasi kepada pengguna. Pengaturan seperti itu berarti bahwa banyak alat pendukung dan prosedur pelatihan yang berbeda dimainkan setiap saat. Kembali ke poin Walter tentang PERA, perpaduan teknologi ini—yaitu, fieldbus, Ethernet, dan masing-masing ekosistem perangkat keras dan perangkat lunak yang mendukungnya—mungkin, tetapi tidak sejalan dengan interoperabilitas dan ekonomi yang diharapkan oleh perusahaan. IIoT. Memanfaatkan peluang IIoT mungkin memerlukan, setidaknya, infrastruktur jaringan standar, bandwidth tambahan, dan kemampuan untuk mengakses perangkat edge dari jarak jauh dan aman. TSN memiliki posisi yang baik untuk memberikan semua kemampuan ini. “AVB awalnya dirancang untuk menyinkronkan aliran AV pro yang penting.” Ini adalah perluasan dari AVB, yang awalnya dirancang untuk menyinkronkan aliran AV pro yang kritis. Ketika industri otomotif memutuskan untuk memperkenalkan AVB ke beberapa mobil, ruang lingkup proyek diperluas, dan dengan AVB sendiri tertinggal di belakang pesaing eksklusif Dante, TSN menjadi evolusi yang masuk akal untuk upaya luas untuk menciptakan jaringan deterministik yang dapat dioperasikan. Fitur-fitur seperti QoS terkonvergensi, reservasi bandwidth, dan penggunaan protokol waktu presisi IEEE 1588 adalah sorotan utama dari TSN, tetapi ada juga kompatibilitasnya yang menarik dengan infrastruktur Ethernet standar. “Dengan menggunakan komponen Ethernet standar, TSN dapat berintegrasi secara mulus dengan aplikasi brownfield yang ada dan lalu lintas TI standar untuk meningkatkan kemudahan penggunaan,” Walter menjelaskan dalam sebuah artikel untuk Design World.2 “Selain itu, TSN mewarisi banyak fitur Ethernet yang ada, seperti Antarmuka HTTP dan layanan Web, yang memungkinkan diagnostik jarak jauh, visualisasi, dan fitur perbaikan yang umum di sistem IoT.” Memindahkan Jaringan yang Sensitif Terhadap Waktu Seperti yang ditunjukkan oleh tingkat aktivitas industri di acara-acara seperti CES dan Integrated Systems Europe 2016 (di mana AVnu Alliance disajikan), IoT dan IIoT menjadi perhatian utama bagi organisasi di seluruh dunia.4 Saat mengerjakan AVB asli dimulai lebih dari satu dekade yang lalu, lompatan terbarunya saat TSN tiba pada saat yang tepat ketika IIoT benar-benar menjadi fokus. TSN akan mendukung bandwidth yang besar, ketentuan keamanan TI, dan persyaratan latensi rendah dari aplikasi IIoT. Yang terpenting, ini akan membantu memastikan kinerja lalu lintas waktu nyata bahkan pada jaringan Ethernet yang menangani berbagai jenis data. Ini akan dapat menemukan rumah di berbagai lingkungan industri yang menantang, termasuk mobil otonom, jaringan kontrol lalu lintas, ladang angin, pembangkit listrik, dan sistem kontrol. Namun, ini baru saja dimulai dan akan menghadapi rintangan utama dalam menggantikan arsitektur jaringan saat ini yang telah ada selama bertahun-tahun atau bahkan puluhan tahun. Bagian pertama dari standar TSN yang telah diselesaikan, bersama dengan referensi dari vendor, dimulai pada tahun 2016. Dari sana, produk dan layanan bersertifikasi TSN pada akhirnya akan mulai masuk ke sistem otomasi untuk membuat ulang arsitektur jaringan untuk IIoT. Referensi 1 Shawn Wasserman. “Tren 3 Internet of Things Teratas di Balik Layar di CES.” Rekayasa. com, Januari 2016. 2 Todd Walter. “Ini Tentang Waktu: Standar Jaringan Sensitif Waktu yang Berkembang untuk IoT Industri.” Dunia Desain, Januari 2016. 3 Erno Penzin. “Contoh: Model Arsitektur Referensi Perusahaan Purdue.” Contoh, Februari 2013. 4 Rob Scott.

Tinggalkan pesan 

Daftar pesan