TSN (Time Sensitive Network)

Aujourd’hui, la connexion entre un capteur et le Cloud s’effectue via une communication de données en temps réel, au niveau du capteur (par exemple, Industrial Ethernet ou bus de terrain) et des passerelles, qui permettent la transformation des données en temps réel.

Dans le futur, le trafic en temps réel basé sur Ethernet sera converti en TSN (Time Sensitive Network, IEEE 802.1) et en OPC UA ou normes similaires permettant ainsi une connexion et une communication transparentes.

TSN a récemment comblé le déficit de capacité temps réel de l’Ethernet. Il s’agit d’une extension officielle de l’IEEE vers Ethernet et permet la mise en place de réseaux Ethernet convergents, dans lesquels une communication déterministe synchronisée dans le temps est possible parallèlement au trafic informatique.
Ceci est indispensable pour le contrôle d’une machine et des processus temps réel.

Les spécifications TSN (IEEE 802.1) garantissent la transmission en temps réel des données dans les environnements industriels, telles que les applications de contrôle des machines dans les processus de production, du capteur au cloud. TSN offre une latence et une qualité de service garanties avec la synchronisation temporelle.

Kontron fournit des cartes d’interface réseau TSN industrielles, des dispositifs de commutation Ethernet et des solutions TSN totalement intégrées. Fort de sa longue expérience dans les technologies de télécommunication et Ethernet industrielle, Kontron offre des services de conseil même pour des environnements complexes et critiques ou des offres de produits personnalisés.

Avec son kit de démarrage TSN, Kontron a développé la première solution d’extension TSN commercialisable pour les PC industriels standard. En tant que solution de mise à niveau matérielle / logicielle pour les API, Box PC, passerelles et serveurs industriels existants, il offre une entrée dans les réseaux sensibles au temps. En outre, cela facilite l’intégration des périphériques dans un réseau TSN.

Le Starterkit TSN KBox C-102-2 de Kontron est doté d’un processeur Intel® Core ™ i5 de 6e génération hautes performances et d’un système d’exploitation Linux avec extension temps réel. Il offre une conception sans entretien, sans ventilateurs ni piles. Cela garantit une durée de vie considérablement prolongée et une disponibilité élevée du système. La structure modulaire de la série KBox, basée sur la technologie normalisée COM Express®, permet de créer des systèmes flexibles et hautement évolutifs. La KBox C-102-2 dispose également de deux emplacements PCIe, l’un avec la carte réseau TSN préinstallée. Avec cette carte, le système fournit quatre ports Ethernet commutés TSN supplémentaires à 10/100/1000 Mbit/s.

La carte réseau TSN de Kontron comprend un commutateur intégré pour réseaux redondants avec quatre ports Ethernet gigabit. Il répond à toutes les spécifications de la norme IEEE 802.1, telles que la synchronisation temporelle, la planification du trafic, la préemption de trames et le protocole de réservation de flux. Des fonctionnalités supplémentaires peuvent être intégrées via des mises à jour logicielles dans le FPGA (Field-Programmable Gate Array). Avec cette carte TSN et les pilotes de réseau et de Switch associés pour Linux, les ordinateurs industriels peuvent être connectés via des réseaux TSN en anneau, en ligne ou en étoile redondants. La carte réseau TSN est particulièrement adaptée aux environnements industriels difficiles et peut être utilisée à des températures industrielles allant de -40 à +85 degrés Celsius.

Les outils logiciels incluent des exemples d’application pour envoyer des paquets TSN, ainsi qu’une application d’analyseur de réseau, qui les détermine et les affiche. En outre, la synchronisation de l’heure via PTP IEEE 802.1AS peut être évaluée à l’aide d’un simple logiciel et d’une sortie synchro 1 pps.