理论教育 通信技术趋势:边缘设备与IT端融合

通信技术趋势:边缘设备与IT端融合

时间:2023-05-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:通信不仅是边缘设备间的通信,也包括边缘端到IT端的部分。表1利用支持FPGA的边缘节点扩展功能未来行业通信的趋势将是IT和OT融合。IT通信的物理媒介是传统的以太网,如何能在工业的现场也用以太网统一的模式来完成各个设备之间的通信?时间敏感网络是在IEEE 802.1标准框架下,基于特定应用需求制定的一组低延迟和高可靠“子标准”,其主要工作在物理层和数据链路层,为车载通信、工业以太网等提供基础设施。

通信技术趋势:边缘设备与IT端融合

通信不仅是边缘设备间的通信,也包括边缘端到IT端的部分。对于大部分已有的老旧设备而言,进行物联是很困难的。很多机床的协议已经私有化,数据读取只能通过某些固定的软件才能实现,这也成为现在工业物联的障碍。之所以出现这么多的协议,是因为在过去几十年,每个厂家会主导、推崇它们自己引领的协议,比如ProFiBus或EtherCAT等。这些都是历史遗留问题,我们必须解决设备间的互联互通问题。

表1 利用支持FPGA的边缘节点扩展功能

未来行业通信的趋势将是IT和OT融合。IT通信的物理媒介是传统的以太网,如何能在工业的现场也用以太网统一的模式来完成各个设备之间的通信?时间敏感网络(time sensitive networking,TSN)是在IEEE 802.1标准框架下,基于特定应用需求制定的一组低延迟和高可靠“子标准”,其主要工作在物理层和数据链路层,为车载通信、工业以太网等提供基础设施。TSN主要具有时间同步协议、流量整形、低延迟以及确定性以太网帧传输、容错、信息安全等特性。关于时间同步,IEEE TSN工作组以IEEE 802.1 AS标准的形式确定了TSN同步协议的规范,旨在为通过以太网连接的分布式工业设备提供亚微秒级别的时钟精度。而流量调度能让周期性的控制通信需求和非周期的数据在同一个网络中传输。真正OT和IT融合了以后,IT跟办公的网络或其他的网络就算出现网络拥堵的情况,流量调度的机制也能保证设备端的信息在保持一定延迟的情况下传输到另外的终点。(www.daowen.com)

关于通信的建议:第一,如果做旧厂改造升级,已有的设备先要解决的是数据读取问题,更多的是用传统的方式做到信号级的同步;第二,如果是新厂规划实施,可以考虑所有支持TSN边缘采集的设备来完成同步的需求,无论是传统的星形架构菊花链架构,TSN都可以支持;第三,虽然整个工业物联网看上去更多的是OT团队的工作,但是通信同步也应尽量引入企业的IT团队参与。

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