TSN標準進展迅速 IT/OT網路隔閡突破在望

作者: 盧佳柔
2016 年 12 月 06 日

TSN(Time Sensitive Networking)技術席捲工業應用市場。新一代的工業通訊協定TSN將打破IT(Information technology)與OT(Operation Technology)網路間的隔閡,搭建雙方互通有無的橋樑,提供即時、安全又穩定的網路環境。雖然TSN標準還未完全底定,但支援TSN的網路設備目前已進入早期測試階段。

國家儀器(NI)行銷工程師吳維翰表示,IT與OT網路系統架構截然不同,對於應用的模式與要求的效能也十分不一樣,以傳統的工廠網路結構來說,OT的前端儀器與設備皆不相容於IT網路,形成各自為政的封閉式網路架構。

但進入到了工業4.0時代,對於網路速度與穩定性的要求不斷提升,使得IT與OT之間的互通需求更勝以往,衍生出TSN的標準網路協定。吳維翰指出,工業用的乙太網在通訊協定上,存在著許多不相容的通訊協定,導致裝置之間的互通形成阻礙,新一代的工業通訊協定TSN可整合所有網路通訊協定,以不去除底層協定規範的前提下,僅須協定層上加上TSN協定,即可貫穿工廠內部所有IT與OT的網路環境,節省網路布建成本。

再者,吳維翰談到,過去傳統聯網設備不能保證裝置與裝置間封包送達的時間,透過TSN技術,能明確指定封包送達的時間,網路傳輸品質(QoS)大大強化。

值得一提的是,工業聯網的安全考量一直是工業應用中不可忽視的必備要素,過去的工業聯網採取的方式較為封閉,在OT端的設備沒有與IT端相通,故駭客入侵的疑慮較低;然而,TSN打破OT與IT之間的藩籬,安全問題如何把關呢?

吳維翰表示,TSN本為IEEE所制定的標準,故在封包權限機制由該組織擬定,再者,除了具備原本IT網路所有的加密機制外,未來更有可能透過指定封包送達的時間、地點,辨別資訊的真偽,假設資料未如預定的時間送達,則有可能為外部入侵的疑慮,可進一步偵測駭客是否存在。

整體而言,TSN這項技術是近一兩年才發布,不過目前已有許多科技大廠與標準組織開始緊鑼密鼓布局,舉例而言,英特爾(Intel)與賽靈思(Xilinx)已可做出支援TSN的晶片,而國家儀器(NI)則是提供嵌入式平台—CompactRIO;在標準組織部分,由TSN Alliance負責認證、Avnu Alliance定義裝置之間的互通性。

吳維翰表示,TSN目前還處於萌芽階段,有許多標準規格尚未底定,甚至能支援TSN的路由器、交換器還不多,故初期NI會與研究單位、公家機關與太空中心等不同領域一起做進階研究,並協助這些對TSN有興趣的單位導入TSN技術。

吳維翰認為,率先有TSN需求的為大型通訊與控制的分散式應用。在台灣部分,現已在有高精度地震預警系統開始規劃導入TSN。

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