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TSN（Time-Sensitive Network）の導入

  • 2020.01.17
デジタルトランスフォーメーション

"Industry 4.0"または"IIoT（Industrial Internet of Things）"とも呼ばれるマニュファクチュアリングにおける自動化とデータ交換の現在の傾向は、デジタリゼーションディ（デジタル化）をベースとしています。アナログ信号、音声、画像、テキスト、およびその他の情報をコンピュータが読み取り可能なフォーマットに変換することによりデジタル化は何十年もの間業界を変革してきました。マニュファクチュアラがこれらのすべての情報を理解するには、ファクトリフロアに存在する多数のセンサや機器からデータを転送し、リアルタイムで情報に基づいた意思決定を行うために人間やその他のマシンで処理する必要があります。

オートメーションピラミッド

  • 複数のプロトコルと規格
  • トポロジーが少ないためアプリケーションが制限される
  • データにアクセスするのは難しい
  • 統合およびメンテナンスコストが高い

自律化ピラミッド

  • ベンダに依存しないで相互に通信可能（同じ言語）
  • 柔軟なトポロジーにより、より多くの新しいアプリケーションが可能
  • データは、クラウドまたはフィールドから直接アクセス可能
  • メンテナンスが容易、plug-and-produceマニュファクチュアリングの実現が可能

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今日：オートメーションピラミッド

現在のPurdueモデルにおいて、産業オートメーションは、独立した特別の目的のための専用プロトコルが個別のLayer内の特定のタスクを自動化するピラミッドを形成しています。しかしながら、このモデルは、現代の産業用ネットワークに多くのインフラストラクチャの課題をもたらします。プロトコルは、本質的に異なる"言語"を話すためリアルタイムの通信が必要な場合、しばしば困難になります

明日：自律化ピラミッド

TSN（Time-Sensitive Network）の出現により標準のイーサネットネットワークは、確定的なサービスを提供し、以前は多数の専用プロトコルによって分離されていた"islands of automation"を統合できるようになります。

TSNとは?

TSNは、標準のイーサネットネットワークを介してdeterministic（時間確定性）なメッセージングを可能にする規格のコレクションです。IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）で定義されているようにTSNには、エンド・ツー・エンド伝送遅延(レーテンシー)のためのノンネゴシアブルの時間枠を確保するためのネットワークトラフィックマネージメントが含まれます。従って、すべてのTSNデバイスは、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用コントロールアプリケーションのリアルタイム通信をサポートする必要があります。

時刻同期

名前が示すように、"Time-sensitive Networking"は、統合され相互運用可能なインフラストラクチャ内のすべてのデバイス間で共通の時間基準を確立することに焦点を当てています。即ち、イーサネットをベースにしながら時間の同期性が保証され、リアルタイム性を担保できるネットワークです。

制限された低遅延（レーテンシー）

エンド・ツー・エンドの伝送にノンネゴシアブルな期間割り当ての概念を採用することにより、これらのコンポーネントは、ネットワークを介したdeterministic（時間確定性）なデータ伝送を保証します。

超信頼性

確定的なネットワーク環境のすべての側面を実装および維持するために最適な信頼性とセキュリティを確保する一連のコンポーネントが定義されています。

リソースマネージメント

ネットワークとアプリケーションがより統合され規模が大きくなると優れたマネージビリティおよび可視性を提供するために追加のツールが必要になります。
Moxaは、パートナーと協力してTSNの開発を推進します

OPC Foundation FLC（Field Level Communications）の最初のサポータ

Moxaは、OPC Foundation FLC（Field Level Communications）運営委員会の最初のメンバーの1人で、TSNを含むOPC UAをフィールドレベルに拡張するイニシアチブを引き続きサポートしています。運営委員会は、センサからクラウドまでOPC UA TSN ecoシステムのすべての側面をカバーし、オートメーションネットワーキングのための真の統合されたインフラストラクチャを実現します。

技術的な互換性を確認するテストベッドへの参加

革新的な産業用コネクティビティテクノのジーとソリューションをクリエートするという継続的なコミットメントの一環として、Moxaは他の業界リーダと協力してTSNの相互運用性を厳密にテストし、市場に出荷される前に開発中の実装が安定かつ信頼できることを確認します。
MoxaのTSNコミットメント
Moxaは、革新的な産業用コネクティビティテクノのジーとソリューションの構築に常に情熱を傾けてきました。TSNテクノロジーの開発への継続的なコミットメントの一環として、Moxaは世界で最も重要な4つのTSN相互運用性テストベッドに参加し、市場に出荷する前にソリューションの安定性と信頼性を確保します。 Moxaは、OPC Foundation Field Level Communications (FLC)運営委員会の最初のメンバーの1人であり、TSNを含むOPC UAをフィールドレベルに拡張するイニシアチブを引き続きサポートします。
MoxaはTSNテクノロジーの進化に継続的に参加し、ユーザのための統一されたオープンな標準イーサネットインフラストラクチャを使いIIoT/ Industry 4.0への道を開いています。
ホワイトペーパー：TSN（Time-Sensitive Network）が産業オートメーションに革命をもたらす

スマートマニュファクチャリングの将来のために真のユニファイドネットワークインフラストラクチャを定義するために国際標準化団体およびMoxaなどのハードウェアベンダがコラボして、標準イーサネットを拡張する産業用ネットワークとITネットワークシステムとの情報通信が混在する中で相互運用の実現を可能とするネットワーク技術であるTSN（Time-Sensitive Network）を基盤とするソリューションを開発しています。TSNが真のIIoTネットワークを実装するための強固な基盤を形成することで世界のマニュファクチュアラは最終的にIndustry 4.0が約束するすべてのベネフィットを享受できます。

詳細は「ホワイトペーパー」をダウンロードしてご覧ください。

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