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TSN是time-sensitive netwoking的縮寫，即是時間敏感性網(wǎng)絡的簡稱。TSN是在傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡基礎上的一種具有向前的兼容性、良好的數(shù)據(jù)傳輸實時性、對于傳輸最小時限有確定性、對于傳輸標準的溝通具有普遍性、對于信息傳輸具有可靠性的系列標準。TSN是MAC層的數(shù)據(jù)采集與傳輸標準，它與OPC UA協(xié)議架構的語言解析上的規(guī)范效用一起，構成了工業(yè)實時互聯(lián)的技術支撐。

TSN最開始是由IEEE802.1工作組統(tǒng)籌制定，2012年由已有的音視頻橋工作小組更名。致力于解決數(shù)據(jù)重疊帶來的信息傳輸延時問題和可靠普遍的物聯(lián)設備互操作問題。TSN有著帶寬、安全性和互操作性等方面的優(yōu)勢，能夠很好滿足未來萬物互聯(lián)的要求。其主要的工作原理是優(yōu)先適用(IEEE P802.3br)機制，在傳輸中讓關鍵數(shù)據(jù)包優(yōu)先處理。

這意味著關鍵數(shù)據(jù)不必等待所有的非關鍵數(shù)據(jù)完成傳送后才開始，從而確保更快速的傳輸路徑。其中802.1CB 為可靠性進行訊框復制和消除，無論發(fā)生鏈路故障、電纜斷裂以及其他錯誤，均能強制實現(xiàn)可靠的通訊。此選項確保關鍵流量的復本在網(wǎng)絡中能以不相交集的路徑進行傳送，只保留首先到達目的地的任何封包，從而實現(xiàn)無縫冗余。加之，TSN為重要的實時數(shù)據(jù)預留了傳輸?shù)臅r間槽，而傳統(tǒng)以太網(wǎng)的傳輸數(shù)據(jù)重疊現(xiàn)象多發(fā)，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)緩沖和隊列優(yōu)先級不明顯，導致在工業(yè)上以太網(wǎng)運用的困境。TSN優(yōu)秀地解決了這些工業(yè)場景常見的問題，為工業(yè)以太網(wǎng)的應用廣度和深度做出了突出貢獻。

TSN最重要的是時間問題的處理。關于此，IEEE802.1工作組側重解決了時鐘同步的問題，確保連接在網(wǎng)絡中各個設備節(jié)點的時鐘同步，并達到微秒級的精度誤差。

設定優(yōu)化了時間感知調(diào)度程序，將數(shù)據(jù)流量劃分為不同的類型，為優(yōu)先級較高的時間敏感型關鍵數(shù)據(jù)分配特定的時間槽，并且在規(guī)定的時間節(jié)點，網(wǎng)絡中所有節(jié)點都必須優(yōu)先確保重要數(shù)據(jù)幀的通過。

其次是調(diào)度和流量整形方面的工作。調(diào)度和流量整形允許在同一網(wǎng)絡上共存不同優(yōu)先級的不同流量類別，每個類別對可用帶寬和端到端延遲都有不同的要求。在工業(yè)自動化和汽車汽車環(huán)境中，在閉環(huán)控制或安全應用使用以太網(wǎng)的情況下，可靠和及時的交付是至關重要的。對于這里使用的以太網(wǎng)，需要增強IEEE 802.1Q的嚴格優(yōu)先級調(diào)度。TSN在這方面的效用增強了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性和確定性。

其三是TSN工作組在通信路徑的設置上，采取了多路徑的設置，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，和高容錯率。對于數(shù)據(jù)傳輸也有預留路徑，解決了數(shù)據(jù)傳輸擁堵的狀況。保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性。

TSN還加入網(wǎng)絡管理和配置的協(xié)議，用于實現(xiàn)對網(wǎng)絡參數(shù)的動態(tài)配置，以滿足設備節(jié)點和數(shù)據(jù)需求的各種變化。

相對于傳統(tǒng)的以太網(wǎng)，TSN在IT和OT的融合上更進了一步。要求IT和OT融合的背景下，不僅要保證大數(shù)據(jù)傳輸，而且要保證傳輸?shù)膶崟r性和確定性，現(xiàn)有的實時以太網(wǎng)協(xié)議就顯得更力不從心。而TSN把數(shù)據(jù)采集、傳輸和信息整合的過程進一步的優(yōu)化，提升了過程的速率。其次，TSN對于時間問題的處理，確保了工業(yè)生產(chǎn)過程的可靠性和時間精確度。大大提升了工業(yè)場景的以太網(wǎng)應用率和生產(chǎn)規(guī)范性。

以太網(wǎng)采用載波偵聽多路訪問/沖突檢測(CSMA/CD)的機制，兩個工作站發(fā)生沖突時，必須延遲一定時間后重發(fā)報文。發(fā)生堵塞時，有的報文可能長時間發(fā)布出去，造成通信時間的不確定性。所以傳統(tǒng)以太網(wǎng)一般不能用于工業(yè)自動化控制，但是可用于實時性要求不高的場所。其次是TSN對于實時性的保證，更好地滿足了例如自動駕駛等對于時間精度更高的要求。

當然，TSN僅僅是MAC層的協(xié)議標準，對于整個以太網(wǎng)的標準建構是不夠的，它是解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}，而另外地，更好地語義解析問題則要靠OPC UA的協(xié)議優(yōu)化。