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     OPCUATSN嚴格意義是“標準與規范”，實現的硬件軟件根據不同廠商自行定義。本文出自微信公眾號《說東道西》，作者通過不同視角，就OPCUATSN九大常見問題作出了闡述。

1.TSN技術是怎么發展而來？

    TSN（TSN-TimeSensitiveNetwork）最初源于音/視頻通信，即在劇院的音視頻方面的信號傳輸，就像世界杯會有非常多的攝像機位，高清視頻與音頻需要同步，并容量較大。后來汽車行業將其應用于未來的輔助駕駛（ADAS），開發了IEEE802.1AVB(Audio/VideoBridge)，在2012年IEEE成立了IEEE802.1TSN工作組，擬將其應用于工業實時通信，以解決目前標準以太網無法提供實時數據傳輸問題，以及在同一通道中傳輸不同類型數據（周期性與非周期性數據）。

2.OPCUATSN屬于誰家？

    OPCUATSN嚴格意義是“標準與規范”，實現的硬件軟件根據不同廠商自己定義，例如OPCUA是跨平臺的在Windows,Linux,VxWorks等不同操作系統均可實現，而TSN可以采用不同家公司的處理器Intel、XINLINX、TI、ADI等均提供相應的開發支持服務。

    OPCUA由OPCUA基金會運營，它是非盈利組織，而TSN則由AVnu、IIC、OPCUA基金會成立的非盈利組織共同運營，推動此項技術的發展，因此，OPCUATSN技術不屬于私有技術，任何加入OPCUA基金會的公司都可分享此項技術。

3.OPCUATSN會替代現有的總線嗎？

    就短期而言，尚不會替代目前的POWERLINK、Profinet等現場總線以及基于以太網的實時總線技術，畢竟現存技術的安裝節點量非常大，會有一個較長的過程，TSN目前相關的標準在IEEE剛剛完成（IEEE802.1ASrev,IEEE802.1Qbv,IEEE802.1Qbu，有些標準尚未完全制定完成（IEEE902.1Qcc），而且產品方面是測試階段，按計劃2019年初貝加萊會先推出批量化集成TSN的I/O與控制器產品，而OPCUA則在現有的很多主流的控制器中已經部分或完全集成。

    但是，OPCUATSN是工業互聯網，協同制造的關鍵，必須通過此通道才能實現真正的垂直、水平、端到端的集成，因此，它是一個必然的趨勢，包括來自IT領域的企業如華為、思科、Intel、XILINX等IT廠商，他們需要推進云、AI技術等在制造業的應用，因此，這個力量會比較強大，而目前主流的自動化廠商ABB及其旗下B&R，也包括其它廠商如SIEMENS、BoschRexroth、RockwellAB等均已經推出進入測試階段的TSN技術與產品，因此，在可預見的未來，OPCUATSN將成為一個主流的技術。應該說，TSN技術會較之以往的通信技術發展更快。

    技術最主要服務于應用的需要，而工業互聯、智能制造的確迫切需要數據的透明互聯，這樣才能實現柔性制造的協同、大數據分析與優化、人工智能與制造的結合實現全局的優化來挖掘制造中的數據潛力，借用IT技術服務于產業升級。

4.TSN是一項技術嗎？

    嚴格來說，TSN是一系列的通信標準與規范，它由精確時鐘同步IEEE802.1ASrev、IEEE802.1Qbv基于通道預留的數據流通信、IEEE802.1Qbu+IEEE802.3br基于搶占式MAC的數據、Qcc網絡與用戶配置、QCB無縫冗余等標準構成。

5.為什么要采用OPCUATSN？

    網絡連接包括了互聯、互通、語義互操作幾個層面的問題，現場總線在上世紀70年代出現，在90年達到高峰，但引發了“總線之爭”，各種現場總線的電平、接口、帶寬、節點間距等都不一致，無法實現物理的連接，并且延遲大、帶寬低，無法滿足更大的數據傳輸與實時響應，因此基于以太網技術的實時通信自2001年出現，實時以太網解決了傳統總線的帶寬、介質、節點間距、電平等的一致，但不同的應用層仍然需要大量的軟件編程、配置、測試等開發，這使得IT與OT協同中，IT訪問OT不具有經濟性，因此，迫切需要在異構網絡中實現語義互操作，即相互識別語義，這需要規與標準的一致性，而OPCUA則解決語義互操作的問題，因此，IIC的IIRA架構、工業4.0組織的RAMI4.0架構均將OPCUA設為實現架構的通信規范與標準。

    TSN則是為了解決其中的網絡不一致問題，即IT運營如云端應用與服務、MES/ERP等都是采用非周期性數據，其對網絡要求是容量大、帶寬高、高安全性，而OT則是實時性、穩定性的要求，這導致兩種數據無法在同一網絡傳輸，而TSN就通過在MAC上SDN（軟件定義網絡）思想對在該網段內的實時數據進行預先分配通道、預留通道機制，而其它非周期性數據則按照優先級，這兩種模式混合進行的方式來進行數據在同一網絡進行傳輸。

    TSN與OPCUA共同完成了對整個網絡從底層到應用層的規范與統一，成為未來實現整個工業互聯的必然之路。

6．OPCUA最大的作用是什么？

    OPCUA不僅實現語義互操作，而且最為重要在于OPCUA提供了信息模型，即，為協同應用提供了一個信息架構，這個架構可以快速的模塊化方式獲取數據，簡單的配置即可實現對數據的整體采集，減少了工程量，包括開發調試方面，而另一方面，不僅有基礎信息模型，還提供針對垂直行業的信息模型，如基于OMAC/PackML—針對包裝工業的、EUROMAP針對塑料工業、AutomationML針對汽車工業、ISA-針對MES等數據集成的標準與規范，這使得OPCUA成為了各個產業可以語義互操作的關鍵。

    OPCUA也提供面向服務的架構，使得針對網絡的開發變得更為簡單，對于OPCUA新增的Pub/Sub機制（發布者與訂閱者）可以讓網絡帶寬資源消耗更低，而且可以提高網絡實時性。

    OPCUA不僅是通信規范，也是降低整個工業互聯中開發工作量、項目實施的關鍵規范與標準。

7.OPCUATSN在全球的狀態如何？

    目前OPCUA基金會有全球4000多名會議，涉及主流的IT與OT廠商，在中國OPCUA基金會秘書處放在工控網，TSN目前由AVnu組織來運營，TSN目前標準由IEEE在制定，目前在歐洲LNI、美國的IIC、中國的ECC都在建Testbed，企業可以參與并將其開發的測試產品與其它產品進行互操作測試，以確保數據交互的透明。

8.OPCUATSN開發該怎么進行？

    OPCUA有幾家SDK的提供商，具體請咨詢OPCUA基金會的官網。OPCUA也有開源協議棧open62451--在網上可以下載到免費試用。TSN技術目前由各家公司開發，類似奧地利的TTTech等公司可以提供相應的開發支持服務，Intel、XINLINX、TI、NXP等芯片制造商也提供TSN開發板，具體請咨詢這些公司。

9.TSN的性能如何？

    目前根據貝加萊開發的TSN技術測試，基于千兆以太網技術，采用全雙工模式，最快可以達到10微秒的循環周期，當然這是網絡達到的性能，整體的循環周期也由控制器本身的循環周期設定來計算。據2017年SPS展會的TSN演示系統10000個I/O點（200個節點），5個高清攝像頭，所有數據刷新為100微秒，相對現有的現場總線，網絡節點數增加對性能的影響較小。

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