工业自动化
理查德·韦瑟伯恩
随着人口稠密的城市地区对公共交通的需求增加，乘客对更多娱乐、准时交付和安全的需求也在增加。工业物联网（IIoT）和即将推出的技术（如时间敏感网络（TSN））正在使这成为可能。
TSN是一项新技术，目前正在电气和电子工程师协会（IEEE）开发中，它在标准IEEE 802.1和IEEE 802.3以太网网络中提供了全新的确定性水平。使用TSN标准化以太网网络将提供一项重要功能：确定性、时间关键型数据包交付。
它代表了可靠和标准化自动化技术发展的下一步，当然也是改善铁路通信的下一步。
基于通信的列车控制（CBTC）使用无线技术持续监测和控制列车位置，可以使用TSN来保证在以太网网络上实时传输关键安全数据，同时携带非安全相关数据。使用TSN标准化的以太网将支持更高的数据带宽，并减少铁路通信所需的设备数量。最终，随着更多的信息通过铁路以太网传输，TSN将确保最关键的数据被优先考虑以确保运营。
没有TSN的铁路通信今天是什么样子的？这个过程就像一辆警车和一辆卡车共享一条单车道的道路：想象一下，一辆卡车（代表非时间关键信息）沿着单车道行驶，在路上看不到他身后或前面的任何人。于是，他把卡车开到下一段路上。但就在卡车进入这一路段时，一辆带有应急灯的警车（代表时间关键信息）到达，并希望超越卡车以快速到达更远的路面的紧急情况。可悲的是，卡车已经拐上了单车道的下一段，无法移开，导致警车意外延误！
这就是在没有TSN的标准以太网网络中当前时间关键型消息发生的情况。因此，传统的解决方案是运行两个以太网网络;一个用于安全关键数据（如CBTC），一个用于其余数据。对于乘客来说，这通常会导致互联网连接速度较慢，或者根本没有连接，因为优先考虑运营的以太网网络。总的来说，这是一次令人沮丧的经历。对于运营商来说，这会导致对底线的负面影响，因为需要部署两个以太网网络，从火车上、火车上到地面和轨道旁。
但是，TSN将通过将铁路通信的工业以太网标准从“我会尽快到达那里”技术转变为保证高优先级信息的准时数据传输来改变这种情况，这意味着可以放心地部署适用于所有数据应用的单个以太网网络。
对火车运营商和乘客有什么好处？在不牺牲安全性的情况下提供便利。具体而言，TSN将帮助铁路运营商：
增加载客量。 远程控制和准确的实时数据意味着列车可以更频繁地运行，并将乘客准时、更可靠地送到他们需要的地方。
这将对列车运营商产生什么影响？火车运营商将能够通过在高需求的路线上运行更多的火车来增加收入，并通过在需求较低的地区运行更少的火车来节省资金。
对乘客有什么影响？提高乘客便利性 – 在他们最需要的时候有更多的列车可供选择。
改善列车体验。今天的铁路乘客期望的不仅仅是从A点到B点的交通，乘客每次登机都期望可靠，强大的以太网网络连接。
TSN将如何影响列车运营商？ TSN将允许运营商安装更少的设备，减少对单独物理网络的需求，同时继续为乘客提供可靠的连接。最重要的是，他们可以继续保持关键的、可操作的列车数据以尽可能快的速度移动，同时仍然安全。
对乘客有什么影响？ 在我们的互联世界中，每一分钟对乘客都至关重要。他们希望充分利用通勤时间，无论是在去办公室的路上查看电子邮件还是在线验证任何火车时刻表延误。TSN将在后台无缝工作，而乘客可以上网或检查下一班火车的状态，而不会受到任何干扰。
提供安全的乘车体验。乘客期望在现代列车中进行连接和通信。美国Belden电缆欢迎您！美国Belden百通电缆|赫思曼交换机|电线高性能电缆百通电缆|Hirschmann交换机Belden综合布线|Belden同轴电缆|Belden音频电缆|百通赫斯曼官网代理商尽管他们可能会将他们的设备连接到您作为铁路运营商所依赖的同一以太网网络，但TSN允许双方都感到欣慰，因为这些通信永远不会在关键时刻相互妨碍或使以太网网络陷入困境 - 例如在轨道上有危险时激活制动器。
TSN将对列车运营商产生什么影响？ 列车运营商将获得可靠、稳定的安全和非安全信息流，因为以太网网络将自动优先传输关键安全信息。列车安全准时运行，无中断。
对乘客有什么影响？ 乘客将能够将数据流式传输到他们的设备，而不必担心停机或节流，因为运营商需要保护以太网网络才能运行列车。
列车控制依赖于地面、列车和无线网络之间的无线连接。
TSN将为铁路运营商带来各种好处。它提供的优势是当今乘客所期望的，实施该标准将有助于铁路公司满足这些需求。尽管该标准尚不可用，但重要的是要了解它将对运输行业产生的影响，以及在需要使用TSN标准化以太网网络时应考虑的事项。
TSN将很容易添加到现有的以太网基础设施中，运营商应该感到欣慰，该技术为运营商和乘客带来的好处将在未来几年彻底改变工业控制标准。
