OPCUATSN乃未来全互联架构“黑马”？听听NI、贝加莱、OPC基金会怎么说？

谈及OPC UA TSN，除了几个主流厂商对OPC UA TSN加以研究，国内只有少数人中的少数人读懂了这一趋势。

新技术的推广，从曲高和寡到众人响应总有一个过程。令人欣喜的是，越来越多的工程师、专家、企业开始关注、思考这项新技术。

联手OPC UA，TSN将成工业通信领域最具价值“潜力股”

天下武功，唯快不破，这句话对于工业通信领域同样适用。

特别是智能制造对于柔性生产的更高要求，以及跨平台、跨行业的应用需求越来越多，大型实时工业通信网络为运营者带来了严峻的挑战。

“OPC UA提供了一个封装信息模型的标准，让信息在不同的平台间实现畅通无阻的交换，让平台之间实现零成本零耗时的无缝对接。”OPC基金会中国区首席代表张誉如是说。

截至目前，已有超过4200家供应商在1700多万个应用领域里生产了超过35000种不同类型的OPC产品，单在工程资源方面就节省了数十亿美元。

“TSN（Time Sensitive Network，时间敏感型网络）是一项从视频音频数据领域延伸到汽车领域，并进一步推广至工业领域的技术。”贝加莱（中国）市场经理宋华振这样介绍道。

TSN能够在制造业应用的原因是它解决了单一网络来解决复杂性问题，与OPC UA融合来实现整体的IT与OT融合；周期性数据与非周期性数据在同一网络中得到传输；平衡实时性与数据容量大负载传输需求。

以OSI（Open System Interconnection）的七层模型来解读：OSI包含应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层以及物理层，OPC UA连通作用于会话层、表示层、应用层。

TSN虽然只针对物理层和数据链路层，但它又包含交换机和路由表的功能，相当于其作用延伸至网络层和传输层。

实际应用例如，机器用POWERLINK、open SAFETY，上面管理层用OPC UA+TSN。

（OSI七层模型，图片来源于网络）

“联手OPC UA，TSN将成工业通信领域最具价值‘潜力股’。”美国国家仪器有限公司市场工程师易曦露表示。

对于TSN和OPC UA的结合，业界大多看好基于两者建立起的统一通道所带来的后续价值。

如果说TSN解决的是底层的数据获得的问题，那么OPC UA解决的就是应用层语义解析的问题。而基于TSN和OPC UA建立的统一通道，不仅将彻底统一数据链路的服务标准，更将有可能打破传统工业的结构，压缩至扁平化。

届时，在降低硬件成本的基础上，系统架构也将进一步简化，市场前景不可估量。

国际上有哪些组织正在研究OPC UA TSN？

相较于OPC UA的广泛认可与成熟应用，TSN目前正处于技术定型测试阶段，主要解决产品的互通性和稳定性。

尽管如此，TSN在2017年中依旧发展迅速。

2017年11月举行的纽伦堡SPS展上，EPSG组织展出了OPC UA TSN的演示系统，针对200个I/O站，5个高清视频的数据刷新达到了100μS。

 

（EPSG展出的OPC UA TSN演示系统）

据易曦露介绍，EtherCAT技术协会将TSN技术补充到EtherCAT，利用TSN帮助多个工业控制器通过以太网网络与多个不同的EtherCAT网段进行实时通讯。

Avnu联盟、工业互联网联盟（IIC）和OPC基金会宣布在TSN中引入OPC UA，并将与IT-OT行业领导者合作推动工业物联网和工业4.0应用的互操作性。

同时，OPC UA TSN Workgroup成员ABB、博世力士乐、贝加莱、思科、通用电气、库卡、美国国家仪器（NI）、派克汉尼汾、施耐德电气、SEW-EURODRIVE、TTTech正在联手推动OPC UA TSN作为工业控制器与云通信的统一解决方案，用于在工业控制器与云之间实现确定性和实时的点对点通信。

基于这一开放、统一、基于标准和可互操作的工业物联网解决方案，将可让业界使用不同厂商的设备，并保持完全的互操作性。

该组织还考虑将OPC UA TSN作为工业自动化和工业物联网连接的统一标准。

（主流厂商对于OPC UA TSN积极探索  图片来源于贝加莱)

此外，OPC UA TSN Workgroup成员还计划在下一代产品中支持OPC UA TSN。

对此，工控小编特别咨询了几家代表企业。

在IIC与OPC UA基金会的支持下，NI与博世、英特尔、库卡机器人、施耐德电气等公司共同联手推动OPC UA TSN网络在工业控制与通信领域的应用，并合作开发了全球首个时间敏感网络（TSN）测试台。

产品方面，NI在多款控制器及最新产品中均提供对OPC UA和TSN标准的支持，并且采用基于LabVIEW的专用API，帮助工程师快速完成OPC UA TSN的图形化编程。

贝加莱表示，支持OPC UA TSN产品目前处于测试阶段，目前OPC UA在其控制器中已经完全集成，而TSN预计会2018年有可用产品。

ABB、思科也在积极准备当中，未来将和大家分享。

OPC UA TSN是中国企业换道超车的新机会

随着技术的进步发展，传统工业的金字塔架构在很大概率上会被OPC UA TSN直接打破，变成扁平化结构，不用再经过层层设备，从传感器端采集的数据通过TSN和OPC UA，不用再历经PLC控制器、SCADA系统、MES系统，就可以直接连入云端。

OPC UA TSN会对未来的制造业智能制造实现架构、分布式计算的推进、新的商业服务模式的演变起到推动作用。

毕竟，过去IT想进入制造业会遇到各种垂直技术壁垒，而未来，在实现异构网络连接、语义互操作后，水平、垂直与端到端的集成将会成为现实。

基于边缘计算架构、分布式业务组织、云端应用服务、人工智能，制造业将迈入真正的“互联网时代”，融合带来新机会。

而中国，由于互联网的部署已经达到了很高的水平，应用也使得网络、计算资源具有了经济性，IT与OT的融合一定会为中国制造业带来巨大的提升，中国制造将因此而真正实现超越，快速缩减与国际先进工业企业间的技术差距。