OPC UA TSN与传统总线技术对决揭秘未来工业通信的王者

OPCUA TSN技术的产生基础原因在于解决工业现场水平与垂直方向实现物理信号采集与信息传输的问题。图1描述了制造业现场通信网络的简要情况，展示了现场总线如何为工业控制系统带来便利，但不同公司开发的各自总线造成标准化问题。实时以太网技术应运而生，以解决物理介质、节点数、距离、带宽等多个维度差异。

然而，实时以太网仅解决了物理层与数据链路层的问题，对于应用层仍需进一步改进。语义互操作问题使得不同协议无法实现有效沟通，而智能时代的工业通信需要更全局的数据采集、传输和分析。

IT与OT融合面临复杂性：首先是总线复杂性带来的障碍，使得IT访问OT变得困难；其次是周期性与非周期性数据传输需求差异，以及实时性的差异要求。这导致IT与OT网络存在差异，不同设备间无法直接连接或共享信息。

OPCUA扮演关键角色，主要基于IEC关于互联技术报告中提到的互联、互通和语义互操作多个层面的问题。在整个ISO-OSI模型中，OPCUA主要解决在应用层的问题，而TSN则位于数据链路层。OPCUA通过提供统一的信息模型，如针对塑料行业或汽车行业等垂直领域，并且获得全球自动化厂商的大力支持。

TSN技术则专注于解决周期性数据与非周期性数据传输以及实时性的问题，它使标准以太网具备传输实时性数据能力，同时允许在同一网络中同时进行周期和非周期性的数据交换，这极大地简化了智能集成工作量并提高了效率。