當(dāng)工業(yè)4.0與智能汽車、航空航天技術(shù)碰撞

實(shí)時(shí)性、確定性通信

成為跨越行業(yè)的共同需求

4月1日 虹科直播間

虹科TSN工程師羅工帶來

「TSN基礎(chǔ)知識(shí)理論培訓(xùn)」

帶大家系統(tǒng)回顧了

TSN技術(shù)發(fā)展歷程

深度解析了802.1AS/Qbv等

核心TSN子協(xié)議原理

及其能夠解決問題的體現(xiàn)

助力企業(yè)搶占確定性通信賽道

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直播重點(diǎn)回顧

TSN發(fā)展脈絡(luò)：

從標(biāo)準(zhǔn)化到場景化

TSN技術(shù)根植于IEEE 802.1工作組數(shù)十年標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程：1985年奠定VLAN（802.1Q）、網(wǎng)橋協(xié)議（802.1D）等基礎(chǔ)；2012年專項(xiàng)攻關(guān)實(shí)時(shí)需求，推出時(shí)間同步（802.1AS）、時(shí)間感知整形（802.1Qbv）及幀搶占（802.1Qbu）等核心協(xié)議；2018年802.1CM整合標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)工業(yè)級(jí)確定性傳輸。結(jié)合OPC-UA與TSN協(xié)同（如PTCC框架），構(gòu)建覆蓋工業(yè)自動(dòng)化、車載等場景的完整體系，推動(dòng)以太網(wǎng)從「盡力而為」邁向「確定性保障」新紀(jì)元。

TSN核心協(xié)議：

解決三大通信難題

時(shí)間同步（802.1AS）：主從時(shí)鐘如何進(jìn)行高精度的時(shí)鐘同步，分析時(shí)鐘角色、時(shí)鐘選舉、偏移計(jì)算等，剖析AS如何進(jìn)行高精度的時(shí)間同步能力

確定性傳輸（802.1Qbv）：劃分周期性時(shí)間窗口，為關(guān)鍵流量（如控制指令）預(yù)留專屬時(shí)隙，保障硬實(shí)時(shí)需求。

高可靠性（802.1CB & 802.1Qci）：通過802.1CB的幀復(fù)制與消除實(shí)現(xiàn)冗余傳輸與序列校驗(yàn)，確保零丟包；802.1Qci基于SDU長度、速率閾值及門控策略動(dòng)態(tài)攔截異常流量，雙重機(jī)制保障網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。

TSN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：

兼容性與靈活性的平衡

VLAN與優(yōu)先級(jí)策略：通過VLAN Tag中PCP（3bit）定義8級(jí)流量優(yōu)先級(jí)，嚴(yán)苛應(yīng)用（如工業(yè)控制）分配最高優(yōu)先級(jí)（PCP=6/7）。

多協(xié)議融合：TSN兼容OPC-UA、DDS、MQTT等上層協(xié)議，支持車載、制造、醫(yī)療等多場景異構(gòu)數(shù)據(jù)共網(wǎng)傳輸。

虹科TSN技術(shù)賦能：

從理論到落地的全鏈路支持

TSN協(xié)議基礎(chǔ)知識(shí)講解：包含實(shí)時(shí)通信技術(shù)的發(fā)展需求、TSN發(fā)展需求概述、TSN協(xié)議技術(shù)、TSN主流方向及應(yīng)用趨勢四個(gè)主要方面；

TSN產(chǎn)品業(yè)務(wù)培訓(xùn)：圍繞TSN交換機(jī)、板卡或者套裝組合方案，提供全面的產(chǎn)品使用培訓(xùn)，主要包含產(chǎn)品使用注意事項(xiàng)、產(chǎn)品整體功能介紹和演示實(shí)操、產(chǎn)品參數(shù)配置培訓(xùn)（重點(diǎn)）三個(gè)方面；

產(chǎn)品TSN協(xié)議測試：測試并獲取TSN產(chǎn)品在不同環(huán)境下的延遲，抖動(dòng)、同步精度等參數(shù)，以及測試并仿真TSN產(chǎn)品當(dāng)中的各種TSN協(xié)議。

TSN網(wǎng)絡(luò)搭建和測試：搭建小規(guī)模TSN網(wǎng)絡(luò)方案介紹、TSN網(wǎng)絡(luò)搭建實(shí)操以及網(wǎng)絡(luò)仿真分析。

直播精華問答

Q1

TSN與傳統(tǒng)工業(yè)以太網(wǎng)（如EtherCAT）有何本質(zhì)區(qū)別？

【A1】時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）及其子標(biāo)準(zhǔn)體系將重塑傳統(tǒng)以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)性邊界，即便在千兆級(jí)數(shù)據(jù)傳輸場景下，也能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)難以企及的確定性通信能力。除實(shí)時(shí)性與低抖動(dòng)保障外，也引入其他變革。

傳統(tǒng)以太網(wǎng)的性能瓶頸在高負(fù)載環(huán)境下尤為顯著——其交換機(jī)依賴先緩沖后轉(zhuǎn)發(fā)的機(jī)制，需經(jīng)歷數(shù)據(jù)幀解析（Parsing）、路由決策（Forwarding Decision）與物理轉(zhuǎn)發(fā)（Transmission）三段式延遲，導(dǎo)致端到端延遲呈現(xiàn)不可預(yù)測性。而TSN通過硬件級(jí)流量整形與時(shí)間觸發(fā)式調(diào)度，實(shí)現(xiàn)了從「盡力而為」到「確定性承諾」的網(wǎng)絡(luò)范式轉(zhuǎn)變。

Q2

在應(yīng)用qbv協(xié)議時(shí)，是否可以脫離其他TSN協(xié)議而獨(dú)立使用？

【A2】qbv本質(zhì)上需要和AS做綁定使用，因?yàn)門SN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要同一時(shí)間基準(zhǔn)參考作為開關(guān)門的使能條件，否則網(wǎng)絡(luò)傳輸就可能會(huì)有丟包和延遲不可控。

Q3

qbv協(xié)議開關(guān)門操作，能否可以不立即執(zhí)行，而是可以去等待一段時(shí)間，比如等待AS同步穩(wěn)定后開關(guān)門操作才開啟？

【A3】qbv中具有base time參數(shù)，當(dāng)該參數(shù)小于AS的基準(zhǔn)時(shí)間，qbv門控會(huì)立即執(zhí)行；當(dāng)該參數(shù)大于AS的基準(zhǔn)時(shí)間，qbv門控操作需要等待AS時(shí)間到達(dá)base time參數(shù)時(shí)間才會(huì)執(zhí)行。

Q4

對(duì)于CB協(xié)議當(dāng)中的流處理程序句柄值，在同一個(gè)冗余網(wǎng)絡(luò)中，不同的設(shè)備對(duì)于同一條數(shù)據(jù)流需要保持句柄值相同嗎？

【A4】不需要相同，流識(shí)別的句柄值只在本地設(shè)備中有效。

Q5

虹科的TSN培訓(xùn)師資力量怎么樣？講師有哪些實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)？

【A5】虹科TSN培訓(xùn)講師擁有從事三年以上的TSN行業(yè)經(jīng)歷，協(xié)助客戶基于IP進(jìn)行TSN產(chǎn)品開發(fā)，基于硬件的TSN網(wǎng)絡(luò)模型搭建和測試。

Q6

基于客戶場景相關(guān)的方案應(yīng)用是有相關(guān)內(nèi)容可以指導(dǎo)？

【A6】TSN網(wǎng)絡(luò)場景應(yīng)用十分復(fù)雜，具體的應(yīng)用和指導(dǎo)需要結(jié)合多方面的考慮，規(guī)劃和測試。

Q7

TSN培訓(xùn)過程中，如何保證培訓(xùn)效果？

【A7】虹科TSN技術(shù)培訓(xùn)課程包含理論知識(shí)的講解、問題的分析，以及結(jié)合實(shí)際產(chǎn)品的測試來保證用戶可以直觀快速的去了解TSN這個(gè)技術(shù)。

系列直播預(yù)告

第一講

觀看回放

主題：TSN基礎(chǔ)知識(shí)理論培訓(xùn)

時(shí)間：4月1日 1500

直播大綱：

1.以太網(wǎng)技術(shù)TSN的發(fā)展概述

2.TSN子協(xié)議知識(shí)介紹

3.TSN子協(xié)議解決的問題以及體現(xiàn)

第二講

敬請(qǐng)期待

主題：TSN測試和網(wǎng)絡(luò)搭建測試

時(shí)間：4月29日 1500

直播大綱：

基于軟硬件手段仿真測試TSN協(xié)議

從智能制造到智能駕駛，從智慧交通到航空航天，TSN正以確定性通信重構(gòu)行業(yè)規(guī)則。虹科將持續(xù)深耕多領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)，通過專業(yè)培訓(xùn)與定制化服務(wù)，助力企業(yè)構(gòu)建高效、可靠的通信網(wǎng)絡(luò)。歡迎關(guān)注虹科，及時(shí)獲取更多活動(dòng)資訊。

下期直播預(yù)告：
4月15日（周二）下午3-4點(diǎn)，虹科資深車載網(wǎng)絡(luò)工程師瞿工將為大家?guī)?strong>「車載以太網(wǎng)開發(fā)必修課：ANDi軟件從零搭建到高階應(yīng)用」，擔(dān)心錯(cuò)過的朋友，可添加助教微信提前預(yù)約哦~

虹科是一家在通訊領(lǐng)域，尤其是汽車電子和智能自動(dòng)化領(lǐng)域擁有超過16年經(jīng)驗(yàn)的高科技公司，致力于為客戶提供CAN/CAN FD、LIN、車載以太網(wǎng)、TSN等全方位的一站式智能互聯(lián)解決方案。