Jaringan yang peka terhadap waktu mendukung aplikasi Ethernet
Peningkatan digitalisasi proses produksi membutuhkan lebih banyak keterbukaan, ketahanan, determinisme dan fleksibilitas dalam komunikasi industri. Time Sensitive Networking (TSN) menghilangkan kebutuhan untuk memisahkan jaringan teknologi informasi (TI) dan teknologi operasional (OT) dalam aplikasi Ethernet, memberikan pendekatan sinkronisasi dan pengaturan waktu presisi untuk sistem otomasi industri saat ini.
Untuk mendukung kebutuhan pasar industri, Microchip mengumumkan SparX-5i, keluarga baru sakelar Ethernet untuk jaringan otomasi industri. Dalam sebuah wawancara dengan tertanam, Andy Ebert, manajer – pemasaran produk di Microchip, menyoroti bagaimana tujuan TSN ditangani dengan komunikasi real-time berbasis standar yang dapat diandalkan dan bagaimana hal ini akan menjadi masa depan Ethernet.
“ Saat ini ada jaringan IT dan OT yang terpisah di pabrik. TSN memungkinkan jaringan ini untuk digabungkan. TSN dengan Ethernet menawarkan cara standar untuk menangani komunikasi real-time yang diperlukan dalam jaringan otomatisasi pabrik sebagai lawan dari metode saat ini yang memiliki masalah kompatibilitas dan tidak menskalakan ke bandwidth yang lebih tinggi yang diperlukan karena semakin banyak perangkat yang saling terhubung, ”kata Ebert.
Jaringan sensitif waktu (TSN)
Kecepatan pabrik dan pabrik dalam merangkul paradigma transformasi digital membuatnya perlu saat ini untuk mengembangkan jaringan berkinerja tinggi dan dapat dioperasikan yang dapat mendukung data saat berpindah dari sumber ke sistem manajemen, dari lapangan ke cloud.
Protokol industri yang ingin menggunakan Ethernet sebagai sarana koneksi harus dapat secara akurat mengelola berbagai prioritas lalu lintas industri, dan ini tidak dapat dijamin oleh standar Ethernet yang ada. “Tantangan berikutnya adalah kemampuan untuk menangani peningkatan jumlah perangkat pintar yang saling terhubung dalam jaringan otomasi industri,” kata Ebert.
Menerapkan sistem dengan kemampuan waktu nyata memungkinkan perusahaan untuk lebih menyempurnakan proses mereka guna meningkatkan kualitas dan produktivitas sekaligus mengurangi biaya. Teknologi yang menawarkan manfaat ini adalah protokol jaringan sensitif waktu (TSN).
TSN adalah perpanjangan dari Ethernet industri yang mendukung komunikasi deterministik melalui sinkronisasi waktu yang akurat dan penjadwalan lalu lintas. Mekanisme ini membentuk dasar untuk konvergensi yang diperlukan untuk memberikan tingkat transparansi yang diperlukan.
Sakelar Ethernet
Dengan permintaan akan ketepatan waktu dan sinkronisasi dalam sistem otomasi industri, penggunaan solusi kepemilikan multi-chip sering kali diperlukan, sehingga meningkatkan kompleksitas dan biaya bagi pengembang.
Untuk membantu para pengembang, Microchip mengumumkan SparX-5i, keluarga switch Ethernet berbasis standar IEEE chip tunggal yang menawarkan rangkaian fitur TSN terlengkap di industri. Keluarga SparX-5i mendukung standar TSN IEEE utama seperti profil IEEE 1588v2 dan IEEE 802.1AS-REV untuk sinkronisasi waktu, IEEE 802.1Qbv untuk pembentukan lalu lintas, IEEE 802.1Qbu/802.3br untuk pengurangan penundaan, IEEE 802.1Qci untuk pemolisian arus dan IEEE 802.1CB untuk redundansi tanpa batas. Selain itu, keluarga ini mendukung Ethernet L2/L3 standar dengan bandwidth hingga 200G, menggabungkan antarmuka 100M, 1G, 2.5G, 5G, 10G, dan 25 GbE untuk solusi konektivitas paling fleksibel yang tersedia di pasar.
Baik Anda berada di industri otomotif dan teknik mesin atau industri makanan dan minuman, TSN menawarkan keuntungan penting untuk manufaktur industri, termasuk reservasi bandwidth, mekanisme kualitas layanan (QoS), latensi rendah, dan transmisi paralel beberapa protokol – bahkan di waktu nyata dan tanpa ekstensi eksklusif ke standar seperti halnya dengan Ethernet. Protokol TSN memperkenalkan berbagai kelas lalu lintas yang berbagi koneksi yang sama, mencadangkan sumber daya untuk aliran dengan karakteristik deterministik dari waktu ke waktu, dan memungkinkan jaringan umum yang mendukung berbagai standar komunikasi seperti komunikasi seluler 5G berikutnya.
TSN melalui 5G
Berita besar lainnya di bidang industri adalah munculnya 5G. Untuk pertama kalinya, solusi komunikasi nirkabel akan memiliki apa yang diperlukan untuk menjadi solusi referensi bahkan untuk dunia manufaktur di mana aplikasi real-time menuntut kinerja jaringan yang deterministik dan andal.
“Standar 5G terbaru mendukung komunikasi latensi rendah, memungkinkan TSN melalui jaringan seluler. Membuat TSN berfungsi melalui 5G merupakan tantangan karena perangkat seluler berpindah dari situs seluler ke situs seluler. Ini dapat mengganggu konektivitas dan memengaruhi latensi dan keandalan. Jaringan 5G lokal dan pribadi (misalnya di lantai pabrik) dapat memanfaatkan protokol TSN,” kata Ebert.
Jadi, ada kemungkinan bahwa dalam waktu dekat, 5G dan TSN dapat hidup berdampingan dalam implementasi lantai pabrik di masa depan di mana persyaratan konektivitas utama terpenuhi:5G untuk fleksibilitas dan TSN untuk latensi yang sangat rendah.
