TSN（Time-Sensitive Network）の導入 NEW

Time-sensitive Networking - TSNとは？

TSN (Time-Sensitive Networking) は、標準イーサネット上で確定的な通信を可能にする規格の総称です。802.1AS、802.1Qbv、802.1CB を含む米国電気電子学会 (IEEE) 802.1 標準規格で定義されているように、TSNは、一定の遅延制限内で伝送が行われることを保証するネットワークトラフィック管理の形式を作り出します。これを可能にするためには、すべてのTSNデバイスがクロックを相互に同期させ、共通の時間基準を使用して、産業オートメーションとコントロールアプリケーション用のリアルタイム通信をサポートする必要があります。

TSNが推進するデジタルトランスフォーメーション

Industrial Internet of Things (IIoT)やIndustry 4.0の大きな枠組みに必須要素である製造現場の自動化とデータ交換の現在の傾向は、デジタル化を重要な基盤としています。製造業者にとっては、工場現場のセンサーや機器からリアルタイムのデータを収集して処理し、情報に基づいた判断を下すことは困難な場合があります。TSNは、今日の断片化されたネットワークと将来の統合ネットワークののギャップを解消します。規格化され、確実で、高性能なネットワーク機能によって標準的なイーサネットを強化し、複数の産業用イーサネットプロトコルを1つのユニファイドネットワークへ、シームレスな統合を可能にします。

それにより、産業オートメーションのエコシステムプレーヤーは、デジタルトランスフォーメーションの可能性を最大限に引き出し、より効率的で適応性の高い、インテリジェントな産業オペレーションを実現することができます。

アプリケーション

産業オートメーションからスマートマニュファクチャリング、自動車システムに至るまでTSNは、標準イーサネット上で高精度かつ低遅延（レイテンシー）の確定的な優れた通信を可能にすることで産業を革命化し、重要なアプリケーションのためのパフォーマンスと信頼性を向上させます。ここでは、TSNの多くのアプリケーションと、TSNがさまざまな産業におけるイノベーションと効率を推進する方法について紹介します。

TSNに関するよくある質問（FQA）

産業界がよりコネクテッドでインテリジェントなオペレーションへと進化するに伴い、TSNは、ますます重要になっています。TSNを初めて使用する方にも、理解を深めたい方にも、このセクションでは一般的な質問にお答えし、TSNが産業用ネットワーキングの状況をどのように変革できるかについての洞察を提供します。

TSNとイーサネットの違いは何ですか?

TSNは、確定性、低遅延、低ジッターのデータ伝送機能を提供できることで標準イーサネットを強化します。イーサネットは、本質的にベストエフォート、先着順（（先入れ先出し）で動作しますが、TSNはデータが正確なタイミングで配信されることを保証します。これを可能にするために、TSN は、 802.1Qbv Time-aware Shaper や 802.1AS 時刻同期など、いくつかの IEEE 802.1 規格を活用しています。これらの特性により、TSNは、精密なタイミングが重要な産業オートメーションなどの分野で非常に貴重なものとなっています。

TSN は、産業用アプリケーションにどのようなベネフィットを提供しますか?

• パフォーマンス: TSN は、ハイスピードネットワーク、大容量データの転送、高精度のモーションコントロール、低レイテンシーを提供し、これらすべてがネットワークのパフォーマンスを向上させます。
• 柔軟性: TSN は、標準のイーサネットに基づいているため、幅広いネットワーキングデバイスをサポートします。さらに、TSN を使用するとイーサネットネットワークにさらに高度なアプリケーションを追加できます。
• 信頼性: TSN は、ネットワークトラフィックに優先順位を付けてリアルタイム通信を可能にし、時間的に重要なデータが常に適切な宛先に適切なタイミングで配信されるようにします。
• セキュリティ: TSN は、時間的に重要なデータをスケジュールして許可されていないデータの流入を防ぐことで、ネットワークセキュリティを強化することができます。

なぜ一元化されたネットワークが重要なのですか?

ITシステムとOTシステムを一元化されたネットワークにコンバージェンス（統合）することは、生産プロセスの合理化と運用効率の向上を実現するために不可欠ですが、これらの大きく異なる孤立したシステムを単一のネットワークに一元化することは容易な作業ではありません。しかしながら、一元化されたネットワークには、いくつかの独自のベネフィットがあります：

• 標準化された通信: 通信に単一の業界標準を使用することで、相互間のインタラクションが簡素化され、さまざまなシステム間の互換性が確保され、AIなどの高度なアプリケーションを採用する可能性が広がります。
• アクセシビリティの向上:1つの言語を使用する一元化されたネットワークは、異なるベンダーの独自のプロトコルに精通することの必要性を減らし、スタッフによるネットワークの運用およびメンテナンスを容易にします。
• コスト効率の向上:TSN は、デバイスとプロトコルの要件を簡素化してネットワークインフラストラクチャを合理化し、メンテナンスと運用コストを削減します。

MoxaのTSNイーサネットスイッチが世界初のTSNコンポーネント認証を取得

Moxa が TSN ネットワークの構築に役立つ製品を提供

Moxaの TSN スイッチは、最新の産業ネットワークの厳しいニーズを満たすことができる設計がされています。確定的な通信、低遅延、高信頼性を保証する高度な機能を備えたMoxaの TSN スイッチは、さまざまなアプリケーションでリアルタイムのデータ交換のバックボーンを提供します。既存のネットワークをアップグレードする場合でも、新しいネットワークをゼロから構築する場合でも、Moxaの TSN スイッチは、比類のないパフォーマンスと柔軟性を提供します。

TSN-G5004シリーズ

4ポートフルギガビットマネージドイーサネットスイッチ

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TSN-G500８シリーズ

８ポートフルギガビットマネージドイーサネットスイッチ

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パートナーと共にTSN 開発を推進

Moxaは、IEEE SAの802.1規格に基づいたTime-sensitive Networking(TSN)機能を最初に認証した、Avnu Allianceの先駆的なコンポーネント認証プログラムを取得しました。Moxaは、テスト専任の協力者として、これらの規格をテスト仕様に変換し、イーサネットスイッチなどのデバイスのテストケースを完成させ、プログラムの実現可能性を確保しました。

Moxaは、OPC FoundationのField Level Communications(FLC)運営委員会の初期メンバーの一員であり、フィールドレベルでのOPC UAとTSNの統合の推進に注力しています。OPC UA TSNエコシステムを監督し、センサーからクラウドへのシームレスなコネクティビティを確保し、統合オートメーションネットワーキングを実現します。