Marktübersicht: TSN-fähige Switches
Maschinenzeit
Ethernet-Switches für den Industrieeinsatz gibt es schon lange. Für eine Datenübertragung in Echtzeit kamen bisher jedoch proprietäre Systeme zum Einsatz. Mit der Ethernet-Erweiterung Time-sensitive Networking (TSN) soll sich das ändern.
Seit Jahrzehnten dienen proprietäre Feldbusse wie Profinet oder SERCOS der Datenübertragung für Steuerungs- und Automatisierungszwecke. Gleich mehrere Entwicklungen könnten nun zu deren allmählicher Ablösung beitragen. Immer mehr Maschinen tauschen Daten miteinander aus. Die Softwarestacks der Feldbusse stoßen dabei an ihre Grenzen – offene Standards müssen her. Zudem wächst der Datenaustausch zwischen Automatisierungsnetzen und klassischer IT-Infrastruktur – egal ob die Daten in zentralen Rechenzentren oder lokal verarbeitet werden. Hier sind Ethernet und IP die etablierten Standards, sodass alles für deren Einsatz auch im industriellen Umfeld spricht: Dort hat Ethernet hinsichtlich neu installierter Knoten im Jahr 2018 laut einer Studie von HMS Industrial Networks erstmals die etablierten Feldbussysteme überholt. Nicht zuletzt nimmt das Internet der Dinge (IoT) Fahrt auf; immer mehr Sensoren sind an zentrale Infrastrukturen anzuschließen.
Dabei geht es nicht um die Nutzung von Ethernet auf der physischen Ebene, denn die neueste Generation von Feldbussystemen wie Ethercat, Profinet IRT oder SERCOS III verwendet die Technik bereits. Darüber liegen aber herstellerspezifische Echtzeitprotokolle mit exklusiver Nutzung der Netzwerkinfrastruktur. Ziel von TSN ist dagegen ein einheitlicher Layer 2 auf Basis von IEEE 802.1 für alle höheren Protokolle: Zeitkritische und unkritische Datenströme sollen sich auf derselben Infrastruktur übertragen lassen, sodass Steuerungs- und IT-Netze zusammenwachsen können.