工业物联网新蓝图：IT与OT融合，以太网TSN引领未来

"CONGATEC 蓝图展示了如何在工业物联网环境中构建分析架构层级，融合IT和OT技术，利用以太网时间敏感网络（TSN）实现确定性、安全性和可靠性。" 在这个日益数字化的时代，工业工程师面临着将信息技术(IT)与操作技术(OT)集成的挑战，以创建一种新型的机械设备，它不仅需要处理传统的控制任务，还要具备数据处理和网络连接的能力。工业物联网（IoT）的兴起使得这种集成变得更加必要，因为现在工厂的运营设备需要直接与企业应用程序进行交互，甚至有些情况下，这些应用会直接部署在工业设备上。 "触觉互联网"的概念，如国际电信联盟(ITU)所定义，强调了网络的高可用性、低延迟、可靠性和安全性。随着5G通信的发展，这些特性变得尤为重要。然而，工业环境早已在使用各种工业以太网协议，如EtherCAT、PROFINET和POWERLINK，来实现确定性的网络通信。这些协议通过将IP数据包传递给如PLC这样的设备，确保了网络的精确运行，同时还需要传统的现场总线通信协议。 以太网时间敏感网络(TSN)是工业以太网的一次重大升级。TSN能将数据包以亚毫秒级的延迟传输到传感器和执行器，扩展了IP网络的确定性。借助IEEE 1588精确时间协议(PTP)，TSN可以实现网络设备间的精确时间同步，从而确保数据包的准时传输。这一特性使得工业设备能够无缝融入企业网络，进一步推动了OT与IT的融合。 此外，随着数据分析和人工智能在工业环境中的应用，工作负载整合变得越来越重要。传统的工业边缘系统专注于单一任务，但现在，多核处理器和虚拟化技术使得在同一硬件平台上整合多个工作负载成为可能。比如，一个内核可以处理数据分析，而其他内核则处理数据采集或控制任务，这样既降低了成本，又减少了潜在的故障点。 CONGATEC提供的蓝图揭示了一个以以太网TSN为基础，结合工作负载整合的工业物联网分析架构层级。这个架构不仅解决了IT和OT的集成问题，还强化了系统的实时性能、安全性和可靠性，为未来的工业自动化和智能制造奠定了坚实的基础。