前兩天，有讀者在《組態(tài)軟件測(cè)評(píng)∣WinCC、Citect、LabVIEW、InTouch、Ingnition，你更喜歡用哪個(gè)？》中留言問(wèn)工控小編：
談及OPCUATSN，除了幾個(gè)主流廠(chǎng)商對(duì)OPCUATSN加以研究，國(guó)內(nèi)只有少數(shù)人中的少數(shù)人讀懂了這一趨勢(shì)。新技術(shù)的推廣，從曲高和寡到眾人響應(yīng)總有一個(gè)過(guò)程。令人欣喜的是，庫(kù)卡機(jī)器人，越來(lái)越多的工程師、專(zhuān)家、企業(yè)開(kāi)始關(guān)注、思考這項(xiàng)新技術(shù)。
聯(lián)手OPCUA，TSN將成工業(yè)通信領(lǐng)域最具價(jià)值“潛力股”
天下武功，唯快不破，這句話(huà)對(duì)于工業(yè)通信領(lǐng)域同樣適用。特別是智能制造對(duì)于柔性生產(chǎn)的更高要求，以及跨平臺(tái)、跨行業(yè)的應(yīng)用需求越來(lái)越多，大型實(shí)時(shí)工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)為運(yùn)營(yíng)者帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
“OPCUA提供了一個(gè)封裝信息模型的標(biāo)準(zhǔn)，讓信息在不同的平臺(tái)間實(shí)現(xiàn)暢通無(wú)阻的交換，讓平臺(tái)之間實(shí)現(xiàn)零成本零耗時(shí)的無(wú)縫對(duì)接。”O(jiān)PC基金會(huì)中國(guó)區(qū)首席代表張譽(yù)說(shuō)，截至目前，已有超過(guò)4200家供應(yīng)商在1700多萬(wàn)個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域里生產(chǎn)了超過(guò)35000種不同類(lèi)型的OPC產(chǎn)品，單在工程資源方面就節(jié)省了數(shù)十億美元。
“TSN（TimeSensitiveNetwork，時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò)）是一項(xiàng)從視頻音頻數(shù)據(jù)領(lǐng)域延伸到汽車(chē)領(lǐng)域，并進(jìn)一步推廣至工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)。”貝加萊（中國(guó)）市場(chǎng)經(jīng)理宋華振說(shuō)，TSN能夠在制造業(yè)應(yīng)用的原因是它解決了單一網(wǎng)絡(luò)來(lái)解決復(fù)雜性問(wèn)題，與OPCUA融合來(lái)實(shí)現(xiàn)整體的IT與OT融合；周期性數(shù)據(jù)與非周期性數(shù)據(jù)在同一網(wǎng)絡(luò)中得到傳輸；平衡實(shí)時(shí)性與數(shù)據(jù)容量大負(fù)載傳輸需求。
以O(shè)SI（OpenSystemInterconnection）的七層模型來(lái)解讀，OSI包含應(yīng)用層、表示層、會(huì)話(huà)層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層，OPCUA連通作用于會(huì)話(huà)層、表示層、應(yīng)用層。TSN雖然只針對(duì)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，但它又包含交換機(jī)和路由表的功能，相當(dāng)于其作用延伸至網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層。實(shí)際應(yīng)用例如，機(jī)器用POWERLINK、openSAFETY，上面管理層用OPCUA+TSN。
（OSI七層模型，圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)）
“聯(lián)手OPCUA，TSN將成工業(yè)通信領(lǐng)域最具價(jià)值‘潛力股’。”美國(guó)國(guó)家儀器有限公司市場(chǎng)工程師易曦露表示，對(duì)于TSN和OPCUA的結(jié)合，業(yè)界大多看好基于兩者建立起的統(tǒng)一通道所帶來(lái)的后續(xù)價(jià)值。如果說(shuō)TSN解決的是底層的數(shù)據(jù)獲得的問(wèn)題，庫(kù)卡機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器維修，那么OPCUA解決的就是應(yīng)用層語(yǔ)義解析的問(wèn)題。而基于TSN和OPCUA建立的統(tǒng)一通道，不僅將徹底統(tǒng)一數(shù)據(jù)鏈路的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，更將有可能打破傳統(tǒng)工業(yè)的結(jié)構(gòu)，壓縮至扁平化。屆時(shí)，在降低硬件成本的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)架構(gòu)也將進(jìn)一步簡(jiǎn)化，市場(chǎng)前景不可估量。
國(guó)際上有哪些組織正在研究OPCUATSN？
相較于OPCUA的廣泛認(rèn)可與成熟應(yīng)用，TSN目前正處于技術(shù)定型測(cè)試階段，主要解決產(chǎn)品的互通性和穩(wěn)定性。盡管如此，TSN在2017年中依舊發(fā)展迅速。
2017年11月舉行的紐倫堡SPS展上，EPSG組織展出了OPCUATSN的演示系統(tǒng)，庫(kù)卡機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器維修，針對(duì)200個(gè)I/O站，5個(gè)高清視頻的數(shù)據(jù)刷新達(dá)到了100微秒。
（EPSG展出的OPCUATSN演示系統(tǒng)）
據(jù)易曦露介紹，EtherCAT技術(shù)協(xié)會(huì)將TSN技術(shù)補(bǔ)充到EtherCAT，利用TSN幫助多個(gè)工業(yè)控制器通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與多個(gè)不同的EtherCAT網(wǎng)段進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊。
Avnu聯(lián)盟、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（IIC）和OPC基金會(huì)宣布在TSN中引入OPCUA，并將與IT-OT行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者合作推動(dòng)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0應(yīng)用的互操作性。
同時(shí)，OPCUATSNWorkgroup成員ABB、博世力士樂(lè)、貝加萊、思科、通用電氣、庫(kù)卡、美國(guó)國(guó)家儀器（NI）、派克漢尼汾、施耐德電氣、SEW-EURODRIVE、TTTech正在聯(lián)手推動(dòng)OPCUATSN作為工業(yè)控制器與云通信的統(tǒng)一解決方案，用于在工業(yè)控制器與云之間實(shí)現(xiàn)確定性和實(shí)時(shí)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。基于這一開(kāi)放、統(tǒng)一、基于標(biāo)準(zhǔn)和可互操作的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案，將可讓業(yè)界使用不同廠(chǎng)商的設(shè)備，并保持完全的互操作性。該組織還考慮將OPCUATSN作為工業(yè)自動(dòng)化和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
（主流廠(chǎng)商對(duì)于OPCUATSN積極探索圖片來(lái)源于貝加萊）
此外，OPCUATSNWorkgroup成員還計(jì)劃在下一代產(chǎn)品中支持OPCUATSN。對(duì)此，工控小編特別咨詢(xún)了幾家代表企業(yè)。
在IIC與OPCUA基金會(huì)的支持下，NI與博世、英特爾、庫(kù)卡機(jī)器人、施耐德電氣等公司共同聯(lián)手推動(dòng)OPCUATSN網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)控制與通信領(lǐng)域的應(yīng)用，并合作開(kāi)發(fā)了全球首個(gè)時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）測(cè)試臺(tái)。
產(chǎn)品方面，NI在多款控制器及最新產(chǎn)品中均提供對(duì)OPCUA和TSN標(biāo)準(zhǔn)的支持，并且采用基于LabVIEW的專(zhuān)用API，幫助工程師快速完成OPCUATSN的圖形化編程。貝加萊表示，支持OPCUATSN產(chǎn)品目前處于測(cè)試階段，目前OPCUA在其控制器中已經(jīng)完全集成，而TSN預(yù)計(jì)會(huì)2018年有可用產(chǎn)品。ABB、思科也在積極準(zhǔn)備當(dāng)中，未來(lái)將和大家公布。
OPCUATSN是中國(guó)企業(yè)換道超車(chē)的新機(jī)會(huì)
隨著技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，傳統(tǒng)工業(yè)的金字塔架構(gòu)在很大概率上會(huì)被OPCUATSN直接打破，變成扁平化結(jié)構(gòu)，不用再經(jīng)過(guò)層層設(shè)備，從傳感器端采集的數(shù)據(jù)通過(guò)TSN和OPCUA，不用再歷經(jīng)PLC控制器、SCADA系統(tǒng)、MES系統(tǒng)，就可以直接連入云端。
OPCUATSN會(huì)對(duì)未來(lái)的制造業(yè)智能制造實(shí)現(xiàn)架構(gòu)、分布式計(jì)算的推進(jìn)、新的商業(yè)服務(wù)模式的演變起到推動(dòng)作用。畢竟，過(guò)去IT想進(jìn)入制造業(yè)會(huì)遇到各種垂直技術(shù)壁壘，而未來(lái)，在實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)連接、語(yǔ)義互操作后，水平、垂直與端到端的集成將會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。基于邊緣計(jì)算架構(gòu)、分布式業(yè)務(wù)組織、云端應(yīng)用服務(wù)、人工智能，制造業(yè)將邁入真正的“互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代”，融合帶來(lái)新機(jī)會(huì)。
而中國(guó)，由于互聯(lián)網(wǎng)的部署已經(jīng)達(dá)到了很高的水平，應(yīng)用也使得網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算資源具有了經(jīng)濟(jì)性，IT與OT的融合一定會(huì)為中國(guó)制造業(yè)帶來(lái)巨大的提升，中國(guó)制造將因此而真正實(shí)現(xiàn)超越，快速縮減與國(guó)際先進(jìn)工業(yè)企業(yè)間的技術(shù)差距。