無線技術來了！TSN來了！5G也來了！

未來工業網絡正在打開“新世界”的大門

世界在變，科技在進步

唯有參與其中，不斷探索，才能跟上發展的步伐呀！

作為率先推出TSN網絡的組織之一，著眼于未來工業網絡的發展，CC-Link協會在基于TSN技術和5G迅速發展的基礎上，正在積極參與無線技術方面更深層次的探索與開發，聽說已“悄咪咪”的成立了研究小組。

事實上，早在去年漢諾威工業博覽會上，CC-Link協會便攜手NEC（日本電氣）展示了首款無線技術解決方案。該方案由插入服務器擴展槽的ExpEther板和擴展單元組成，可以連接相隔很遠的多臺服務器的計算機資源。這是一項支持擴展的技術，即使使用一般的通用以太網交換機設備或無線LAN設備，它也具有可在不丟失數據的情況下實現高可靠性通信的功能。

CC-Link協會將 “ExpEther”特點與“CC-Link IE TSN”特點相結合，以實現在無線通信下，也可確保時間同步、高可靠性的數據通信。

TSN適合智能制造下更復雜的工業場景

那么話說回來，相比傳統有線工業以太網，無線網絡、5G他TSN高級在哪？我來跟你講清楚。

比如，在工業環境下，未來工業的發展肯定是需要進一步提高制造業智能化生產水平、增強工業現場安全性等，這些要求都為工業物聯網（OT）和物理網絡系統帶來新的挑戰。

相比有線工業以太網，工業無線網絡提供了靈活的工業現場設備的配置方案，增強了工業生產的安全性，保障了人身財產安全，其目前已經開始應用于工業自動化等領域。

不過，當下絕大多數工業場景使用的依然是基于IEEE802.11b/g/a/h的無線以太網，各種弊端顯而易見。盡管各廠家均使用了自己獨特的方法來規避這些缺陷，但是并沒有從根本上解決數據實時傳輸的問題。

隨著工業應用對工業無線網絡需求的增加，業界也制定了多種協議標準以實現工業環境下數據通信的實時性保證，CC-Link IE和CC-Link IE TSN等具有無線應用能力的工業網絡將在實踐中將得到更廣泛的應用。

相對于傳統工業以太網，TSN（時間敏感網絡）是擴展基于IEEE 802.1標準的以太網網絡，能夠完美實現工業網絡中的互聯互通和實時通信，并支持無線傳輸。

在實際應用中，有線TSN應該往往需要與無線TSN進行無線整合。在TSN網絡的標準規范下，需要進一步完善TSN無線網絡技術，改進相關的協議標準，使得工業無線網絡可以應用到更多更復雜的場景中。

5G將與TSN擦出怎么的火花？

當前，市面上現有的一些工業無線網絡本質上是WIFI技術，傳輸介質主要是2.4GHz和5GHz電磁波，與有線通信相比，反而更易受到干擾。而工業現場的情況尤其嚴重，多種類型的電磁信號、障礙物、以及信號源之間的相互干擾，都會造成數據傳輸的不確定性，同時，也很難保證實時數據的準確傳送。

為了滿足工業無線網絡數據傳輸嚴格的實時性和可靠性要求，目前工業界主要是在保證高精度時間同步的前提下，使用多種調度算法來有效地分配無線網絡的時隙和信道。利用相應的調度策略，基于鏈路質量和性能反饋進行預測從而分配網絡資源，有效應對了網絡的干擾，提升控制系統性能。

此外，除了無線局域網技術，目前工業網絡的無線解決方案也可以通過移動網絡，即我們所熟知的手機網絡來實現。然而，目前我們所使用的4G網絡并非是為工業系統所設計，它在保證大容量移動數據傳輸的基礎上，并不能實現超低延時通信，因此無法保證實時數據在鏈路上進行精確傳輸，這一先天缺陷使得移動網絡在工業領域的應用受到了諸多限制。

伴隨著5G時代的來臨，5G的低延時特性使得移動網絡在工業領域的應用成為可能，因此，未來的工業無線網絡可能將不再局限于無線局域網的簡單應用，而向移動網絡邁進，使得互聯網、物聯網和工業網絡相結合，使得基于移動網絡的各種遠程控制得以實現。屆時，能夠實現智能的不再僅僅是我們的家庭和工廠，而是通過移動網絡串聯起我們工作、學習、生活和醫療的方方面面，實現智能城市和智能社會。

在這場信息化的革命中，CC-Link IE TSN也會在實現無線解決方案的基礎上，繼續向5G邁進，并為未來的工業網絡提供最新的技術。

我們已經身處TSN的時代，同時，5G的時代也已經近在眼前，我們都相信，5G必將和TSN一起成為未來工業網絡的明星，而這二者將在其中扮演什么樣的角色，發揮什么樣的作用呢？在接下來的幾篇文章中，我們將詳細講講5G和TSN的細節，并一起展望這二者相結合的未來工業互聯網。