在工业互联网以及汽车智能化的发展大浪潮种,传统的以太网已经难以满足对网络的各种新兴需求,因为不管是流量传输的不确定性,还是时间不同步问题,甚至是通信协议不同意的问题,都指向了以太网肯定不是智能化发展的今天的最佳网络。那到底如何解决这些问题呢,网络架构“
首先,凯发k8国际首页登录我们先说概念,TSN(Time-Sensitive Networking)时间敏感网络,即在非确定性的以太网中实现确定性的最小时间延时的协议族,是IEEE 802.1工作组中的TSN工作组开发的一套协议标准,定义了以太网数据传输的时间敏感机制,用于解决数据在以太网中的实时性、低延时以及流量整形的标准,同时又确保与以太网的兼容性。说白了TSN并非一项新的技术k8凯发,而是由一系列技术标准构成。其主要分为时钟同步、数据流调度策略(即整形器)以及TSN网络与用户配置三个部分相关标准。
接下来,再聊聊TSN能解决哪些问题。前面说了TSN可以解决以太网的三大问题,第一,是流量传输不确定性,传统以太网采用“尽力而为”的传输方式,导致其在传输数据的延时波动大,且具有极高的不确定性,TSN通过冗余链路、白名单等方式能够确定网络最大时延。第二,是时间不同步,TSN具有精准的时钟同步在时间敏感的领域有广阔的应用空间(例如工业、自动驾驶功能汽车等),最后是通信协议不统一:在网络架构中通常不同的设备会使用不同的通信协议,而不同的通信协议之间难以实现直接的互联互通,TSN旨在提升以太网的性能,使其更具备确定性、鲁棒性、可靠性,通过IEEE802网络保证数据包的延迟、抖动、丢包,实现不同设备产生的数据流量的统一承载,实现周期性数据与非周期性数据在同一网络中的传输。
对于TSN来说,它可能是工业自动化与汽车智能化的刚性需求。因为与商业互联网领域对网络拥堵的态度不同,工业、汽车医疗等领域一旦出现严重网络问题则有可能导致致命后果或巨大经济损失,因此上述等领域对网络卡顿、延时容忍度极低,而TSN的出现为解决上述领域的应用问题提供了可行的解决方案,并衍生出了多种协议,为工业、车载等领域提供了多样的选择。设备之间无缝交互是实现真正工业自动化的前提条件,因为工业场景中传统工业不同层级之间相互孤立,设备之间也互不兼容,而TSN实现各个层级以及设备之间通信协议的统一,为打破各个层级之间数据孤岛提供基础。我们认为在制造场景中TSN技术是实现真正的工业自动化与工业互联网愿景的必然趋势。
那对于现在大力发展的汽车行业,燃油化-电动化-智能化的趋势已经不可逆转,传统汽车网络架构已无法满足汽车智能化时代的网络需求,主要是四方面体现,据北汇信息估算,一辆自动驾驶的汽车每小时产生的数据量有望高达4TB,传统汽车网络架构已经难以满足自动驾驶时代汽车的数据传输需求,凯发k8国际首页登录其次自动驾驶需要对不同雷达、传感器之间对路况的判断进行时间同步,否则将极大影响算法判断的准确度,再者自动驾驶系统对于网络堵塞、延迟等容忍度极低,设置充足的冗余网络也是汽车智能化时代中自动驾驶的必要要求,最后由于新一代智能汽车与互联网将会产生连接,因此必须考虑在网络攻击以及单点功能失效造成的流量过载等因素对于汽车行驶安全的威胁。TSN网络所具备的特性可以很好的解决上述所有问题,因此我们认为未来车载领域有望大规模应用TSN技术。
说了这么多优点,那对于逐渐成熟的TSN解决方案产业链来说,投资机会也在逐步涌现。由于TSN具有的特性非常契合当前工业、车载等下游领域的痛点,众多工业自动化以及汽车领域企业已经开始研究和应用TSN的解决方案,已有部分芯片厂商和设备厂商推出支持TSN特性的交换芯片和支持部分特性的TSN交换机。上市公司中,三旺通信(688618.SH)加速布局TSN方向,2022年发布端对端的整体方案,与紫金山实验室共同推进TSN的应用。东土科技(300353.SZ)于2022年9月中旬中国首颗自主设计的TSN芯片——KD6530,成为首款进入我国工信部工业互联网产业联盟公布“时间敏感网络(TSN)产业链名录计划”名录的TSN芯片。我们认为未来随着科技领域的国产替代进程加快,国产TSN领域的投资机会将逐步涌现k8凯发。
注:本文素材来源于互联网公开渠道,如有侵权请联系删除。内容所述仅代表个人观点,不作为指导依据,据此操作风险自担!