Time-sensitive Networking (TSN) es una colección de estándares que permite la comunicación determinista a través de Ethernet estándar. Según lo definido por los estándares 802.1 del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE), incluidos 802.1AS, 802.1Qbv y 802.1CB, TSN crea una forma de gestión del tráfico de red que garantiza que las transmisiones ocurran dentro de un cierto límite de latencia. Para que esto sea posible, todos los dispositivos TSN deben sincronizar sus relojes entre sí y utilizar una referencia de tiempo común para lograr comunicaciones en tiempo real para aplicaciones de automatización y control industrial.
Sincronización horaria
Basadas en el estándar IEEE 802.1AS, las redes sensibles al tiempo, como su nombre indica, se centran en establecer una referencia de tiempo común entre todos los dispositivos TSN dentro de una infraestructura unificada. Esta sincronización constituye la base de las comunicaciones de red deterministas.
Baja latencia acotada
Al adoptar el concepto de asignación de período de tiempo no negociable para transmisiones de extremo a extremo definido por IEEE 802.1Qbv Time-Aware Shaper, los componentes de la red TSN garantizan transmisiones de datos deterministas con latencia ultrabaja.
Fiabilidad excepcional
Para implementar y mantener todos los aspectos de un entorno de red determinista, se ha definido un conjunto de componentes para garantizar una fiabilidad y seguridad óptimas basadas en el estándar IEEE 802.1CB.
Gestión de recursos
TSN ofrece herramientas de gestión de recursos y visibilidad que los proveedores de dispositivos pueden incorporar en función de los requisitos de la red.
TSN está impulsando la transformación digital
Las tendencias actuales en la automatización de la fabricación y el intercambio de datos, componentes esenciales del Internet Industrial de las Cosas (IIoT) y el marco más amplio de la Industria 4.0, dependen en gran medida de la digitalización. Para los fabricantes, la recopilación y el procesamiento de datos en tiempo real de sensores y equipos en la fábrica para tomar decisiones informadas puede ser un desafío. TSN cierra la brecha entre las redes fragmentadas de hoy y las redes unificadas del mañana. TSN logra esto al mejorar Ethernet estándar con capacidades de red estandarizadas, deterministas y de alto rendimiento para permitir la integración perfecta de varios protocolos Ethernet industriales en una red unificada.
Como resultado, los actores del ecosistema de automatización industrial pueden desbloquear todo el potencial de la transformación digital, lo que conduce a operaciones industriales más eficientes, adaptables e inteligentes.
Máquinas CNC
Un fabricante líder de maquinaria industrial aprovechó la tecnología TSN para unificar y optimizar múltiples aplicaciones en su maquinaria CNC. Al integrar TSN, la red permitió una integración perfecta de E/S remotas y cámaras de visión artificial, lo que garantizó transmisiones de datos precisas y redujo los esfuerzos de mantenimiento. Esta actualización ayudó a la empresa a lograr una comunicación determinista para el control crítico de máquinas y mejorar la escalabilidad. Además, mejoró la eficiencia y el potencial de su maquinaria avanzada.
Fabricación de electrodomésticos
Un fabricante de electrodomésticos se enfrentó a dificultades para aumentar los volúmenes de datos y tuvo dificultades para cumplir los objetivos de rendimiento y precisión con su infraestructura existente. Para hacer frente a estos desafíos, modernizaron su red integrando la tecnología TSN en su línea de producción automatizada. Mediante la implementación de conmutadores Ethernet TSN, garantizaron una comunicación de red en tiempo real, fiable y determinista. Esta actualización mejoró la eficiencia operativa, redujo los tiempos de producción y minimizó el uso de recursos, lo que ayudó a la empresa a alcanzar sus objetivos de sostenibilidad y de resultados.
Central Hidroeléctrica
Una central hidroeléctrica tenía como objetivo mejorar sus sistemas para una mayor eficiencia mediante la integración de múltiples redes de control. Antes, los diferentes sistemas se ejecutaban en protocolos separados, lo que generaba altos costos de mantenimiento y complejidad. Al adoptar la tecnología TSN, la planta unificó estas redes, logrando altas velocidades, control preciso y seguridad avanzada. Esta integración permitió la comunicación en tiempo real, mejoró la eficiencia y permitió ajustes rápidos en la potencia de salida, lo que resultó en costos más bajos y una mejor adaptabilidad.
Personalización masiva moderna
Un fabricante de productos tenía como objetivo unificar su producción, líneas de montaje y sistemas logísticos para lograr ciclos de producción más cortos y costos más bajos. Aprovechando la tecnología TSN, lograron redes de alta velocidad, control de movimiento preciso y comunicación de baja latencia al priorizar el tráfico de red crítico. Esta transformación permitió la producción adaptativa, la personalización masiva y la eficiencia operativa, satisfaciendo diversas necesidades del mercado y mejorando sus capacidades de Industria 4.0 e IIoT.
Preguntas frecuentes sobre TSN
A medida que las industrias evolucionan hacia operaciones más conectadas e inteligentes, TSN desempeña un papel cada vez más crítico. Tanto si eres nuevo en TSN como si buscas profundizar en tu comprensión, esta sección aborda preguntas comunes y proporciona información sobre cómo TSN puede transformar tu panorama de redes industriales.
¿Cuál es la diferencia entre TSN y Ethernet?
TSN mejora Ethernet estándar al proporcionar capacidades de transmisión de datos deterministas, de baja latencia y baja fluctuación. Si bien Ethernet funciona inherentemente con el mejor esfuerzo, por orden de llegada, TSN garantiza que los datos se entreguen en el momento preciso. Para hacer esto posible, TSN aprovecha varios estándares IEEE 802.1, incluido el 802.1Qbv Time-aware Shaper y la sincronización de tiempo 802.1AS. Estas características hacen que TSN sea invaluable en dominios como la automatización industrial, donde la sincronización precisa es crítica.
¿Cómo puede beneficiar TSN a mis aplicaciones industriales?
- Rendimiento: TSN ofrece redes de alta velocidad, transmisión de grandes volúmenes de datos, control de movimiento de alta precisión y baja latencia, todo lo cual mejora el rendimiento de su red.
- Flexibilidad: TSN se basa en Ethernet estándar, lo que significa que admite una amplia gama de dispositivos de red. Adicionalmente, TSN brinda la posibilidad de agregar aplicaciones más avanzadas a su red Ethernet.
- Fiabilidad: TSN puede priorizar el tráfico de red para permitir la comunicación en tiempo real y garantizar que los datos críticos en el tiempo siempre se entreguen en el lugar correcto en el momento adecuado.
- Seguridad: TSN puede ayudar a mejorar la seguridad de la red mediante la programación de datos sensibles al tiempo para evitar la afluencia de datos no autorizados.
¿Por qué es importante una red unificada?
La convergencia de los sistemas de TI y TO en una red unificada es esencial para lograr procesos de producción más optimizados y una mayor eficiencia operativa, pero la integración de estos sistemas tan diferentes y aislados en una sola red no es una tarea fácil. Sin embargo, una red unificada ofrece varios beneficios únicos:
- Comunicación estandarizada: El uso de un único estándar de la industria para la comunicación simplifica las interacciones, garantiza la compatibilidad entre varios sistemas y abre la posibilidad de adoptar aplicaciones avanzadas, como la IA.
- Mejor accesibilidad: Una red unificada que utiliza un idioma reduce la necesidad de familiarizarse con los protocolos propietarios de diferentes proveedores, lo que facilita al personal la operación y el mantenimiento de la red.
- Rentabilidad: TSN simplifica los requisitos de dispositivos y protocolos para agilizar la infraestructura de red, lo que reduce los costes operativos y de mantenimiento.
Últimos desarrollos de la tecnología TSN
Manténgase al día con las últimas noticias y desarrollos de tecnología TSN. Explore información clave, avances y recursos que destacan cómo TSN está avanzando en las redes industriales y dando forma al futuro de la infraestructura de comunicación.
