作者:Andrei Kholodnyi, Janus Yau, Markus Carlstedt

对时间敏感的网络(TSN)正在所有细分市场中出现。它可以为以前不可能存在的全新类型的应用程序提供实时通信的基础。

例如，将控制功能与致动和移动到边缘计算。下一代自动化控制器可以并行地处理各种工作负载和控制流量，并以一台机器计算所有的深度学习算法，并及时与工厂地板上的其他控制器通信。为了保证这种环境中的确定性行为，两端都需要实时操作系统。
对于既需要时间同步(协调事件)又需要时效性(及时事件)的应用程序，如机械手臂、运动控制器或移动车辆，有必要结合使用TSNVxWorks实时操作系统（RTOS）同步设备网络以提高确定性行为。将TSN与VxWorks操作系统的实时行为相结合，使客户能够精确控制时间敏感的周期。

TSN是一组IEEE *标准，定义了通过以太网传输时间敏感数据的协议。VxWorks上的实时功能，包括硬实时调度程序，实时网络堆栈可以有助于优化数据包的处理。TSN定义了时间同步和及时性的规则，以在系统之间进行最佳地传输数据，而VxWorks有助于设计分布式的网络实时控制系统。

最终，TSN是一种支持技术支持它（信息技术）和OT（运营技术）的能力，通过成本效益的标准非专有以太网，其在许多工业用例中推动更高的生产率和降低成本。其成功采用的关键是互操作性。

LNI 4.0 TSN测试台插件
Wind River最近参加了TSN测试后的活动。在Plugfest Wind River连接了两个不同的板到TSN网络。两个板都运行了下一个VxWorks释放（SR0640）的早期版本，包括支持多个TSN标准;802.1AS，802.1QBV和802.1QBU。第一板是NXP LS1028ARDB参考平台，另一块是I210 NIC的Intel UP2板。

在LNI 4.0 TSN测试床上的第一个测试是验证精确时间协议(IEEE1588)的VxWorks实现是否与其他设备实现兼容。在插件大会上，主要使用了802.1AS配置文件。测试表明，VxWorks设备可以与连接的所有其他设备正常互操作。在直接连接时，VxWorks时钟快速同步，与主时钟的偏移保持在几十纳秒以下。

其次，配置VxWorks设备，按照LNI 4.0 TSN testbed talker应用程序定义的格式向TSN网络发送数据包。此应用程序以定义的偏移量周期性地将以太网数据包传输到以1000微秒运行的测试周期中。根据802.1Qbv标准，为了保证报文在接收端传输，数据包只能在周期中预定义的时隙中传输。测试结果表明，VxWorks设备能够成功地传输指定周期和低抖动的数据包。在一个5分钟的测试中，每秒钟发送1000个数据包，所有数据包到达接收器的时间最多超过其标称时间40纳秒，抖动10纳秒。

风河符合TSN标准
Wind River正在承诺并采取务实的方法来实现TSN，与我们的硬件合作伙伴合作，以利用VxWorks的确定性实时性能来最大限度地提高TSN硬件功能。最新的VxWorks包括实现由以下标准定义的TSN功能的技术，跨越有能力的硬件的数量：
•IEEE标准802.1AS -一个时间和时钟同步协议标准，允许TSN网络中的所有参与设备在纳秒内高精度同步到全球时间。它是通过各个参与网络设备调度流量队列的基础。
•IEEE标准802.1Qbv -一个调度协议标准，利用多个队列对传输数据的设备进行排队，并结合时间门控调度控制，以确保可以确定地管理数据传输延迟。这允许在同一网络上汇聚关键和非关键数据流量。

VxWorks还在投资其他领域推进TSN：
•IEEE标准802.1QBU - 802.1QBV的增强，可防止大量非关键数据使用网络带宽，并允许关键数据分解非关键数据以实现最小的通信延迟和最佳带宽使用。
•简化配置和部署——寻找降低TSN配置复杂性的机会，简化调试、优化和部署。找出在集中式和分布式TSN网络环境下VxWorks互操作的最佳方法。

Wind River还致力于参加工业财团和活动，与多个合作伙伴，供应商和客户合作，以​​确保市场的最大互操作性。