时间敏感网络 (TSN) 通过以太网提供确定性性能，它的持续发展已导致 IEEE 802.1 和 IEEE 802.3 标准发生重大更新。TSN 本质上是一个确定性以太网扩展集，同时也是音频视频桥接 (AVB) 的后继者——最初设计用于支持专业音频和视频环境（如现场DJ演出）中的实时媒体流传输的 IEEE 项目。
但是，AVB 引起了汽车制造商的注意，由此便播下了萌发TSN的 种子。人们对未来汽车的先进性已期许良久，设想其将具备 高速IP网络连接、智能自动驾驶员辅助/制动系统、信息娱乐门户、简化的内部线束以及更轻的总重量。推动这些特性实现的过程也为工业自动化行业带来了许多额外好处。
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<strong>TSN：从汽车 AVB 到工业物联网的途径</strong>
利用以太网创建一种融合的 IEEE 802 规范是消除各种障碍的最 显而易见的解决方案。更具体而言，汽车行业可以使用确定性以太网来克服有限的车载带宽，而不需要求助繁杂的传统网络协议（例如FlexRay、LIN和MOST）来将汽车的各种系统连接在 一起。
把上述句子中的车载部分及其对汽车专用协议的引用去掉，您就能大致感受到随着工业物联网（或工业 4.0）日益受到关注，汽车行业所面临的挑战。
从音频视频桥接 (AVB) 的后继者到汽车制造商的青睐者、再到工业物联网，时间敏感网络 (TSN) 的能为工业物联网提供什么呢？？
<strong>支持混合流量</strong>
以太网已被当作一种通用汽车网络，它可以简化车内不同的域架构。通过 TSN，以太网在工业网络中可以发挥类似的作用， 处理自动化和控制系统、电力设施、风力涡轮机、印刷机器中 的混合流量。
TSN 擅长传输带时间戳的延迟敏感数据，无论同一网络上是否 可能存在任何“尽力而为”流量。这对以太网来说至关重要， 因为相比以前的仅承载实时数据而没有混杂多种协议的自动化 网络，以太网的噪声要高得多。
TSN 设计用于处理多种流量类型。
<strong>提供互操作能力</strong>
使用大批量生产的标准器件非常重要，尤其是在工业物联网 (IIoT)中，原因是规模和成本这样的核心问题阻碍了当前很多网 络方法。
依靠特殊的基于ASIC的工业以太网实现方案和/或传统现场总线 （包括但不限于汽车所用的现场总线，例如CAN），在扩展性 或性价比方面要劣于仅仅依靠商业芯片的方案，后者还能支持 常规HTTP接口、网络服务和诊断。TSN有助于降低成本并为未来扩展打开方便之门。
<strong>确保严密同步</strong>
AVB 演变为 TSN 是为了处理要求特别严苛的应用，例如高级驾驶 辅助系统 (ADAS)。ADAS需要多个系统协同工作才能解决制动距 离与人类反应时间问题。
TSN 有多种机制来确保类似环境（例如IIoT）下的确定性：
● 对精密时间协议的改进
● 任何数据流都有冗余路径可用
● 以较低的带宽通过以太网将服务质量融合到TSN上（不影 响实时保证）
● 保留带宽——这是从AVB继承过来的一个核心特性，用于确保确定性性能
<strong>提供足够的带宽</strong>
相对于传统串行现场总线，即从 PROFIBUS® 到 Modbus® 的一切， 以太网有一个决定性优势，那就是它能为所有类型的应用提供 更多的带宽。特别是在汽车中，CAN 的有限数据速率和容量使 其不适用于下一代车载应用，这就为以太网（以AVB的形式） 打开了大门。
“机器视觉和3D扫描等应用需要大量带宽。”
对于控制系统中仍在使用的许多现场总线而言，情况也是如 此。机器视觉和3D扫描等应用越来越重要，这些应用需要大量 带宽，以太网上的TSN可以满足需求。
<strong>使网络基础设施更简单</strong>
TSN 旨在提供一种统一且易用的实现确定性以太网的方法。它 不依赖多种基础设施来处理不同类型的流量，一切都可以通过 以太网传输。
Automation World 的 David Greenfield 于 2015 年主持了一个播客节 目，其中虽然没有专门提到 TSN，但很好地介绍了以太网相对 于现场总线的一般优势。以太网 POWERLINK® 标准化组织的嘉宾 Sari Germanos 谈到了复杂应用（如上一节中提到的那些）如 何突破传统网络架构的限制。
TSN 形式的以太网已经在解决汽车中的这个问题。最近 EE Times 的一篇文章讨论了如果不必支持传统技术，就可以重新安排车 辆中的不同域架构。以太网将充当“连接各种应用域的骨干总 线”，从而更好地利用带宽。对于工业物联网，它同样适用。
随着（工业）物联网的普 及，数据量的增加和分布广泛的网络将需要新的标准来共享和 传输关键信息。正如救护车或消防车在紧急情况下拥有交通 优先权一样，TSN标准可确保关键的时间敏感数据在标准网络 基础设施上及时传输。 by National Instruments的AVnu Alliance工业部门主席Todd Walter
<strong>TSN 最新发展 </strong>
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TSN 不再只是一个理想化项目，而是已成为被行业组织认证的 广泛使用的标准。上面列出的几点表明它已拥有强大的技术基础。接下来要观察的是其测试和部署如何展开。
201 6年2月下旬，Bosch Rexroth、Schneider Electric、National Instruments和Kuka宣布他们将联手开发全球首个TSN测试平台。6 该测试平台旨在将不同业务流量整合到以太网TSN网络上。它 将测试TSN的多供应商互操作性，以及其安全特性、性能、延 迟、与基于云的控制系统的集成。
National Instruments 主持测试平台开发工作。其高管之一Eric Starkloff 评论说，TSN是“工业物联网未来发展的必要条件”， 并强调其从专业视听技术发展到现在的融合式确定性以太网， 可谓进步惊人。工业物联网的范围可能极为广大，但许多企业 在理解和利用其优势方面仍有很长的路要走。一个成熟和广泛 采用的TSN将有助于他们达成目标。
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