TSN与5G将擦出怎样的火花？【连载】

无线技术来了！TSN来了！5G也来了！

未来工业网络正在打开“新世界”的大门

世界在变，科技在进步

唯有参与其中，不断探索，才能跟上发展的步伐呀！

作为率先推出TSN网络的组织之一，着眼于未来工业网络的发展，CC-Link协会在基于TSN技术和5G迅速发展的基础上，正在积极参与无线技术方面更深层次的探索与开发，听说已“悄咪咪”的成立了研究小组。

事实上，早在去年汉诺威工业博览会上，CC-Link协会便携手NEC（日本电气）展示了首款无线技术解决方案。该方案由插入服务器扩展槽的ExpEther板和扩展单元组成，可以连接相隔很远的多台服务器的计算机资源。这是一项支持扩展的技术，即使使用一般的通用以太网交换机设备或无线LAN设备，它也具有可在不丢失数据的情况下实现高可靠性通信的功能。

CC-Link协会将 “ExpEther”特点与“CC-Link IE TSN”特点相结合，以实现在无线通信下，也可确保时间同步、高可靠性的数据通信。

TSN适合智能制造下更复杂的工业场景

那么话说回来，相比传统有线工业以太网，无线网络、5G他TSN高级在哪？我来跟你讲清楚。

比如，在工业环境下，未来工业的发展肯定是需要进一步提高制造业智能化生产水平、增强工业现场安全性等，这些要求都为工业物联网（OT）和物理网络系统带来新的挑战。

相比有线工业以太网，工业无线网络提供了灵活的工业现场设备的配置方案，增强了工业生产的安全性，保障了人身财产安全，其目前已经开始应用于工业自动化等领域。

不过，当下绝大多数工业场景使用的依然是基于IEEE802.11b/g/a/h的无线以太网，各种弊端显而易见。尽管各厂家均使用了自己独特的方法来规避这些缺陷，但是并没有从根本上解决数据实时传输的问题。

随着工业应用对工业无线网络需求的增加，业界也制定了多种协议标准以实现工业环境下数据通信的实时性保证，CC-Link IE和CC-Link IE TSN等具有无线应用能力的工业网络将在实践中将得到更广泛的应用。

相对于传统工业以太网，TSN（时间敏感网络）是扩展基于IEEE 802.1标准的以太网网络，能够完美实现工业网络中的互联互通和实时通信，并支持无线传输。

在实际应用中，有线TSN应该往往需要与无线TSN进行无线整合。在TSN网络的标准规范下，需要进一步完善TSN无线网络技术，改进相关的协议标准，使得工业无线网络可以应用到更多更复杂的场景中。

5G将与TSN擦出怎么的火花？

当前，市面上现有的一些工业无线网络本质上是WIFI技术，传输介质主要是2.4GHz和5GHz电磁波，与有线通信相比，反而更易受到干扰。而工业现场的情况尤其严重，多种类型的电磁信号、障碍物、以及信号源之间的相互干扰，都会造成数据传输的不确定性，同时，也很难保证实时数据的准确传送。

为了满足工业无线网络数据传输严格的实时性和可靠性要求，目前工业界主要是在保证高精度时间同步的前提下，使用多种调度算法来有效地分配无线网络的时隙和信道。利用相应的调度策略，基于链路质量和性能反馈进行预测从而分配网络资源，有效应对了网络的干扰，提升控制系统性能。

此外，除了无线局域网技术，目前工业网络的无线解决方案也可以通过移动网络，即我们所熟知的手机网络来实现。然而，目前我们所使用的4G网络并非是为工业系统所设计，它在保证大容量移动数据传输的基础上，并不能实现超低延时通信，因此无法保证实时数据在链路上进行精确传输，这一先天缺陷使得移动网络在工业领域的应用受到了诸多限制。

伴随着5G时代的来临，5G的低延时特性使得移动网络在工业领域的应用成为可能，因此，未来的工业无线网络可能将不再局限于无线局域网的简单应用，而向移动网络迈进，使得互联网、物联网和工业网络相结合，使得基于移动网络的各种远程控制得以实现。届时，能够实现智能的不再仅仅是我们的家庭和工厂，而是通过移动网络串联起我们工作、学习、生活和医疗的方方面面，实现智能城市和智能社会。

在这场信息化的革命中，CC-Link IE TSN也会在实现无线解决方案的基础上，继续向5G迈进，并为未来的工业网络提供最新的技术。

我们已经身处TSN的时代，同时，5G的时代也已经近在眼前，我们都相信，5G必将和TSN一起成为未来工业网络的明星，而这二者将在其中扮演什么样的角色，发挥什么样的作用呢？在接下来的几篇文章中，我们将详细讲讲5G和TSN的细节，并一起展望这二者相结合的未来工业互联网。