2016 NIWeek在火热的美国奥斯汀进入第三天日程，在昨天密集发布一系列测试测量、工业物联网新产品后，今天NI又发布了全球首个大规模MIMO应用程序框架、全新ELVIS教学平台、TSN（时间敏感网络）体验平台和数字图形向量编辑器等新产品。其中TSN网络体验技术平台的亮相再次引爆全场关注。
来自NI、思科、Intel公司的技术专家介绍TSN体验平台的开发
什么是TSN时间敏感网络？
在工业控制自动化领域，目前存在着多种实时工业以太网，比如EtherCAT、PROFINET、POWERLINK、CC-Link等，这些协议都是在标准以太网的基础上修改或增加了一些特定的协议以保证实时性和确定性。但是由于这些都并非是标准以太网，虽然在满足机器运动控制等方面已经绰绰有余，但在易用性、互操作性、带宽和设备成本上都存在一些不足，特别是当前大数据和云计算等进入工业控制领域、要求IT和OT融合的背景下，不仅要保证大数据传输，而且要保证传输的实时性和确定性，这时这些现有的实时以太网协议就显得更力不从心。
为此，许多工业供应商、IT 厂商和芯片提供商加入IEEE 802标准委员会和最近刚成立的AVnu联盟，共同更新标准以太网协议，并为工业物联网应用的时间敏感型数据制定了低延迟数据传输标准。这个新标准就称为时间敏感网络（Time-Sensitive Networking，简称TSN），旨在解决现有网络的一些缺点。AVnu 联盟与NI、Cisco、Intel和Broadcom等成员公司合作，将通过认证推动可互操作生态系统的建立。
全球首个TSN体验技术平台亮相
虽然TSN网络有着带宽、安全性和互操作性等方面的优势，能够很好满足未来万物互联的要求，但是至今还没有制定出全球统一的TSN标准。NI和Cisco、Intel合作，推出了TSN时间敏感型网络抢先体验技术平台，通过IT和OT（运营技术）的网络融合，从根本上改变系统设计方法。
全球首个TSN体验技术平台-两轴同步控制系统
今天在会场展出的是一个两轴同步控制系统，分别由支持TSN网络的CompactRIO控制器控制，其中一个控制器通过TSN网络将转盘的位置信息传输给思科的TSN交换机，此交换机再传输给另外一台交换机，另外一台交换机也通过TSN传输给另一个CompactRIO控制器，此控制器根据接收到的位置信息控制另一个转盘。
演示过程是这样的，首先不启用TSN网络而用UDP传输的方式，当两台交换机之间有视频等大数据传输时，由于受到影响，两个转盘之间的同步位置会越来越差，两个控制器之间丢失的数据也会越来越多。而当启用TSN网络传输时，两台交换机之间一直在传输视频大数据，但是两个转盘的位置保持很好的同步，两个控制器之间的数据也没有丢失。
TSN将IT和OT实现真正的融合
这个演示系统表明，当IT和OT融合采用同一个TSN网络时候，TSN能够保持时间敏感数据的优先传输，从而实现实时性和确定性。由于TSN采用标准以太网协议，TSN可无缝集成现有以太网应用和标准的IT网络来提高易用性。此外，TSN继承了现有以太网的许多特性，比如HTTP 接口和web 服务，实现了IIoT系统所需的远程诊断、可视化和修复功能。
NI全新的支持TSN的CompactRIO控制器
此TSN抢先体验技术平台包含了NI全新的CompactRIO控制器，该控制器搭载了Intel Atom处理器和基于Intel i210 TSN的网络适配器，这些控制器使用LabVIEW系统设计软件来保持与网络的时间同步，并将该时间传输给在实时处理器和FPGA上运行的代码。
TSN技术体验平台已经得到实验室应用
该TSN技术体验平台基于标准以太网实现分布式控制和测量循环的I/O同步、代码执行和确定性通信等功能。可喜的是，这已经不仅仅是一个演示平台。工程师正在使用该平台在生态系统中对该技术进行验证，包括用于智能制造的工业互联网联盟TSN测试台。
此外，致力于开发下一代计算机数控加工技术的德国亚琛工业大学机床和生产工程实验室、生产新型半导体加工设备的EUV Tech公司以及致力于未来电网研究的橡树岭国家实验室(ORNL)等已经开始使用这一体验平台来做新的应用研究。
美国橡树岭国家实验室利用TSN实现高水平微电网协调和控制
"橡树岭国家实验室正在努力解决由于分布式可再生能源推广步伐不断加快而产生的全球电网稳定性和控制挑战，"橡树岭国家实验室的电力和能源系统团队负责人Mark Buckner表示，"我们与NI和思科合作，展示了时间敏感型网络如何实现前所未有的高水平微电网协调和控制，以显著提高了电力传输系统的承受能力。"
TSN为基于标准以太网创建的分布式同步硬实时系统提供了开发机制。这些系统使用相同的基础设施，提供了所有标准IT数据的实时控制及通信，实现了控制、测量、配置、用户界面和文件交换基础设施的融合。这有望通过提供网络融合、安全的流量控制和高性能设备来从根本上改变系统设计和维护过程。
在工业领域，一网到底是老生常谈的问题，IT和OT的融合也是这几年一直倡导的，之前这些实现起来总会遇到各种困难。可以预见，TSN网络的出现，或许将解决这些工业领域的老大难问题。而未来要实现的万物互联、智能制造，更是离不开TSN这样的通讯网络，TSN或许就是工业通讯领域的明日之星。