自 2019 年以來，全球冠狀病毒 (COVID-19) 疫情持續(xù)蔓延，COVID-19 封鎖已顯著影響全球制造業(yè)的運營模式和工作習(xí)慣，例如工廠減產(chǎn)、貨物交付限制、旅行限制、等。利用人機協(xié)作（HRC）技術(shù)，提高工廠生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量。這種營銷趨勢為加速智能工廠工業(yè)自動化應(yīng)用的發(fā)展帶來了新機遇。

與傳統(tǒng)現(xiàn)場總線相比，全球強勁的智能制造需求帶來了工業(yè)以太網(wǎng)市場份額的快速增長。根據(jù) HMS 的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)市場份額年度報告，自 2018 年以來，工業(yè)以太網(wǎng)市場份額 (52%) 已超過現(xiàn)場總線 (42%)。新的 HMS 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)市場份額 2020 年報告提到“HMS Networks 對工業(yè)網(wǎng)絡(luò)市場的年度研究表明，工業(yè)以太網(wǎng)在新安裝節(jié)點中的市場份額增加到 64%（去年為 59%），而現(xiàn)場總線下降到 30%（35 )。” 這意味著工業(yè)以太網(wǎng)市場份額逐年上升，而類現(xiàn)場總線市場份額逐年下降。


 

帶有 TCP/IP 的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)是非確定性通信，不適合工業(yè)自動化應(yīng)用。為了支持以太網(wǎng)上的實時、確定性通信，全球工業(yè)網(wǎng)絡(luò)制造商開發(fā)了不同的工業(yè)以太網(wǎng)解決方案，如 PROFINET、EtherCAT、EtherNet/IP、Modbus TCP、POWERLINK、SERCOS、CC-Link IE 等，而這些工業(yè)以太網(wǎng)解決方案也已在工廠中各自隔離的工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上實施。這些隔離的工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)只能通過使用不同的工業(yè)現(xiàn)場總線網(wǎng)關(guān)進行連接。

對于工業(yè) 4.0 智能制造生態(tài)系統(tǒng)，智能工廠云服務(wù)器應(yīng)該能夠收集和分析所有生態(tài)系統(tǒng)信息，例如工程設(shè)計子系統(tǒng)、工廠制造子系統(tǒng)、庫存和供應(yīng)鏈子系統(tǒng)等，因此制造商可以更有效地維護基于客戶真實需求的工程設(shè)計、工廠制造、庫存和供應(yīng)鏈等資源。

為了達到這些要求，制造商需要將非實時 IT（信息技術(shù)）網(wǎng)絡(luò)和實時 OT（運營技術(shù)）網(wǎng)絡(luò)融合到一個網(wǎng)絡(luò)中。傳統(tǒng)工業(yè)以太網(wǎng)解決方案很難，但新一代工業(yè)以太網(wǎng)、時間敏感網(wǎng)絡(luò) (TSN) 技術(shù)可以輕松地將 IT 和 OT 網(wǎng)絡(luò)與實時、確定性、安全通信融合在一起。

時間敏感網(wǎng)絡(luò) (TSN) 技術(shù)是 IEEE 802.1 工作組的時間敏感網(wǎng)絡(luò)任務(wù)組 (TSN TG) 正在開發(fā)的一套 IEEE 802.1 標(biāo)準(zhǔn)。TSN 是一種 OSI 模型第 2 層：數(shù)據(jù)鏈路層 (DLL) 通信技術(shù)，因此它可以支持標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)上的硬實時、確定性和低延遲通信。不同的工業(yè)自動化機器在工廠有不同的工業(yè)通訊語言。TSN技術(shù)無法改善這個問題。

開放平臺通信統(tǒng)一架構(gòu)技術(shù)是OPC基金會基于OSI七層模型應(yīng)用層開發(fā)的跨平臺機器對機器工業(yè)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，提供不同工業(yè)自動化機器之間通用的工業(yè)通信語言. TSN與OPC UA的結(jié)合，為實現(xiàn)智能工廠和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）提供了關(guān)鍵技術(shù)，成為下一代工業(yè)通信技術(shù)的后起之秀。

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