Przejdź do głównej zawartości

3 korzyści, jakie Time Sensitive Networking może zapewnić komunikacji kolejowej

Richard Weatherburn

W związku z rosnącym popytem na transport zbiorowy w gęsto zaludnionych obszarach miejskich, pasażerowie domagają się więcej rozrywki, dostawy na czas i bezpieczeństwa. Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT) i nieuchronnie zbliżające się technologie, takie jak Time-Sensitive Networking (TSN), właśnie to umożliwiają.

TSN to nowatorska technologia, obecnie rozwijana w Instytucie Inżynierów Elektryków i Elektroników (IEEE), oferująca całkowicie nowy poziom determinizmu w standardowych sieciach Ethernet IEEE 802.1 i IEEE 802.3. Standaryzacja sieci Ethernet z TSN zapewni istotną zdolność: deterministyczne, krytyczne czasowo dostarczanie pakietów.
Jest to kolejny krok w ewolucji niezawodnej i ustandaryzowanej technologii automatyzacji i jest z pewnością kolejnym krokiem w poprawie komunikacji kolejowej.

TSN będzie kluczowe dla komunikacji kolejowej
Sterowanie pociągiem oparte na komunikacji (CBTC), wykorzystujące technologie bezprzewodowe do ciągłego monitorowania i kontrolowania położenia pociągów, może wykorzystywać TSN do zagwarantowania dostarczania w czasie rzeczywistym krytycznych danych dotyczących bezpieczeństwa w sieciach Ethernet, które również zawierają dane niezwiązane z bezpieczeństwem. Sieci Ethernet zestandaryzowane z TSN będą obsługiwać większe przepustowości danych i pozwolą zmniejszyć liczbę urządzeń wymaganych do komunikacji kolejowej. Ostatecznie, dzięki większej ilości informacji przesyłanych w sieciach kolejowych Ethernet, TSN zapewni, że najważniejsze dane będą miały priorytetowe znaczenie dla zapewnienia działalności.


Dzięki technologii TSN, takiej jak Time-Aware Scheduler, można nadać priorytet transmisji danych tradycyjnych ramek Ethernetowych w oparciu o czas transmisji.

Jak wygląda dziś komunikacja kolejowa bez TSN? Proces przypomina policyjny wóz i ciężarówkę jadące drogą jednopasmową: Wyobraź sobie, że ciężarówka (która reprezentuje informacje niekrytyczne w czasie) jedzie jednopasmową drogą i nie widzi nikogo za i przed nią na drodze. Prowadzi ciężarówkę aż do następnego odcinka drogi. Ale kiedy ciężarówka wjeżdża na ten odcinek, pojawia się samochód policyjny (reprezentujący informacje o krytycznym znaczeniu czasowym) na sygnale i chce wyprzedzić ciężarówkę, aby szybko dotrzeć do sytuacji awaryjnej na dalszym odcinku drogi. Niestety, ciężarówka przejechała już na następny odcinek jednopasmowej drogi i nie może zjechać z drogi, powodując tym samym nieoczekiwane opóźnienie samochodu policyjnego!

Tak dzieje się z aktualnymi komunikatami o znaczeniu krytycznym w standardowych sieciach Ethernet bez TSN. Z tego powodu tradycyjnym rozwiązaniem było uruchomienie dwóch sieci Ethernet; jednej dla danych krytycznych dla bezpieczeństwa (takich jak CBTC) i jednej dla pozostałych danych. W przypadku pasażerów często powoduje to powolne połączenie z Internetem lub brak połączenia w ogóle, ponieważ pierwszeństwo mają operacyjne sieci Ethernet. Ogólnie rzecz biorąc, jest to frustrujące doświadczenie. Dla operatorów oznacza to negatywny wpływ na wyniki, ponieważ należy wdrożyć dwie sieci Ethernet, od pociągu, przez pociąg do ziemi i przy torach.
Jednak TSN zmieni tę sytuację, przekształcając standardy Ethernetu przemysłowego dla komunikacji kolejowej z technologii "Będę tam, gdy tylko będę mógł" do takiej gwarantującej terminowe przesyłanie danych o wysokim priorytecie, co oznacza, że ​​jedna sieć Ethernet dla wszystkich zastosowań danych może być wdrożona z pewnością.

Wpływ TSN na komunikację kolejową przyniesie korzyści operatorom pociągów i pasażerom
Jakie będą korzyści dla operatorów pociągów i pasażerów? Wygoda bez poświęcania bezpieczeństwa. W szczególności TSN pomoże operatorom kolejowym:
1)  Zwiększyć liczbę pasażerów. Zdalne sterowanie i dokładne dane w czasie rzeczywistym oznaczają, że pociągi mogą jeździć częściej i zabierać pasażerów tam, gdzie muszą być, na czas i bardziej niezawodnie.
·    Jaki będzie wpływ na operatorów pociągów? Operatorzy kolejowi będą mogli zwiększyć przychody, uruchamiając kolejne pociągi na trasach o wysokim popycie i oszczędzając pieniądze, uruchamiając mniej w obszarach o niższym popycie.
·    Jaki wpływ będzie miał na pasażerów? Lepsza wygoda dla pasażerów - więcej pociągów do wyboru w czasie, kiedy najbardziej ich potrzebują.
2)  Ulepszyć doświadczenie w pociągu. Dzisiejsi pasażerowie oczekują więcej niż transportu z punktu A do punktu B. Pasażerowie oczekują niezawodnego, mocnego połączenia sieciowego Ethernet za każdym razem, gdy wsiadają na pokład.
·    W jaki sposób TSN wpływa na operatorów pociągów? TSN pozwoli operatorom na zainstalowanie mniejszej ilości sprzętu i zmniejszenie zapotrzebowania na oddzielne fizyczne sieci, a jednocześnie zapewni pasażerom niezawodne połączenie. Co najważniejsze, mogą nadal utrzymywać krytyczne, operacyjne dane pociągów poruszające się z możliwie najwyższymi prędkościami, ale nadal bezpieczne.
·    Jaki wpływ będzie miał na pasażerów? W naszym połączonym świecie każda minuta ma kluczowe znaczenie dla pasażerów. Chcą w pełni korzystać z dojazdów do pracy, bez względu na to, czy sprawdzają pocztę elektroniczną w drodze do biura, czy też sprawdzają opóźnienia w rozkładzie jazdy pociągów przez Internet. TSN będzie działać bezproblemowo w tle, podczas gdy pasażerowie będą surfować po Internecie lub sprawdzać status swojego następnego pociągu bez żadnych przerw.
3)  Zapewnić bezpieczną jazdę. Pasażerowie oczekują połączenia i komunikacji w nowoczesnym pociągu. Mimo że mogą podłączyć swoje urządzenia do tej samej sieci Ethernet, na której polegasz jako operator kolejowy, TSN pozwala obu stronom czerpać radość z faktu, że te komunikaty nigdy nie przeszkadzają sobie nawzajem lub nie obciążają sieci Ethernet w krytycznym momencie - takim jak uruchomienie hamulców, gdy na torach pojawia się niebezpieczeństwo.
·    Jaki wpływ będzie miał TSN na operatorów pociągów? Operatorzy pociągów uzyskają niezawodny, stały strumień informacji zarówno o bezpieczeństwie, jak i o danych niezwiązanych z bezpieczeństwem, ponieważ sieć Ethernet automatycznie nadaje priorytet krytycznym informacjom o bezpieczeństwie. Pociągi kursują bezpiecznie i na czas, bez zakłóceń.
·    Jaki wpływ będzie miał na pasażerów? Pasażerowie będą mogli przesyłać strumieniowo dane do swoich urządzeń bez martwienia się o czas przestoju lub przegrzania, ponieważ operator musi zabezpieczyć sieć Ethernet, żeby uruchomić pociąg.


Sterowanie pociągiem opiera się na bezprzewodowym połączeniu między ziemią, pociągiem i siecią bezprzewodową.

Przyszłość komunikacji kolejowej jest zakorzeniona w TSN
TSN przyniesie szereg korzyści dla operatorów kolejowych. Zalety, jakich dostarcza, są oczekiwane przez dzisiejszych pasażerów, a wdrożenie standardu pomoże firmom kolejowym sprostać tym wymaganiom. Chociaż standard nie jest jeszcze dostępny, ważne jest, aby zrozumieć, jakie będą jego konsekwencje dla branży transportowej i co należy wziąć pod uwagę, gdy nadejdzie czas na ujednolicenie sieci Ethernet z TSN.

Operatorzy powinni mieć pewność, że TSN będzie można łatwo dodać do istniejącej infrastruktury Ethernet, a korzyści, jakie technologia przyniesie operatorom i pasażerom, zrewolucjonizują standardy kontroli przemysłowej na wiele lat.

Chcesz dowiedzieć się więcej o TSN i jak wpłynie on na twoją działalność? Przeczytaj więcej w naszym najnowszym raporcie (w języku angielskim).

Jeśli masz jakiekolwiek pytania, wątpliwości czy uwagi, zapraszamy do kontaktu! Jesteśmy do dyspozycji od poniedziałku do piątku w godz. 8:00 – 16:00.
Tel: +48 32 256 25 33
E-mail: info@pf-electronic.pl

Komentarze

Popularne posty z tego bloga

Jak wybrać odpowiedni kabel VFD?

Peter Cox
W części 1 mojego wpisu na temat żywotności kabla i silnika VFD wyjaśniłem, w jaki sposób użycie kabla THHN lub innego niespecjalistycznego kabla do połączenia VFD z silnikami prowadzi do przedwczesnej awarii silnika i szumu elektronicznego, który sieje spustoszenie w czujnikach procesowych i obniża bezpieczeństwo na hali produkcyjnej. Specyfikacja wyspecjalizowanego kabla VFD może pomóc w uniknięciu tych problemów, ale niestety nie ma żadnych standardów dla funkcji i konstrukcji kabla VFD, więc na pewno weryfikacja pozostaje w interesie kupującego. Tutaj, w części 2, omówimy, czego szukać w kablu VFD, abyś mógł podjąć bardziej świadomą decyzję.
Unikaj awarii i nie tylko - lista kontrolna W wielu zakładach niemal „spodziewano się” częstych wyłączeń napędów i/lub awarii silnika podłączonego do VFD co kilka lat, szczególnie w wyniku uszkodzenia łożyska lub izolacji. Jeśli tak się dzieje, specyfikacja dobrze zaprojektowanego kabla VFD może wyeliminować awarie i znacznie wydłużyć c…

Nowa parametryzacja - „IO-Link bez skomplikowanej części”

Artjom Bil
Co to jest IO-Link? Technologia IO-Link, oparta na standardzie IEC 61131-9 dla sterowników programowalnych, umożliwia komunikację między inteligentnymi czujnikami, siłownikami i sterownikami PLC wszelkiego rodzaju. Odegrała ważną rolę w praktycznym gromadzeniu i monitorowaniu danych produkcyjnych. Ten nieoceniony przepływ informacji daje producentom możliwość ciągłego dostrajania swojej działalności, optymalizacji jakości i wydajności oraz minimalizacji przestojów. Jako taka jest podstawową potrzebą komunikacji na poziomie lokalnym i umożliwia przejrzystość danych w ramach Przemysłowego Internetu Rzeczy.

Można by pomyśleć, że operatorzy przemysłowi pokochaliby technologię IO-Link. Niestety, w rzeczywistości jest to stosunek miłość/nienawiść.
Wielu użytkowników uważa, że ​​technologia IO-Link jest świetna, dopóki nie będą musieli zarządzać bibliotekami parametrów urządzeń IO-Link w sieci. Może to stać się bardzo skomplikowane, a użytkownicy lub nabywcy zbyt późno rozpoznają wyso…

MPLS-TP: MPLS wychodzi naprzeciw Twoim oczekiwaniom

Howard Linton
W ostatnich latach wielu przemysłowych użytkowników sieci szkieletowej znalazło się w sytuacji bez wyjścia. Dobrze znane sieci SONET i SDH z komutacją łączy, z których korzystają od dziesięcioleci, gwałtownie przestają nadążać z zaspokajaniem rosnącego zapotrzebowania na wideo, dane i inne zastosowania wymagające dużej przepustowości. Jednak najczęstszą praktyczną alternatywą - dla wielu, IP/MPLS - jest protokół wyraźnie przeznaczony dla bardziej złożonych operatorów sieci. Okazuje się, że jest to zbyt kosztowne, skomplikowane i mało funkcjonalne dla konkretnych potrzeb przedsiębiorstw użyteczności publicznej, transportu, rurociągów i innych użytkowników przemysłowych działających we własnej sieci szkieletowej.

No cóż, są też dobre wieści, ponieważ na szczęście istnieje mniej znany aspekt MPLS, który jest faktycznie przeznaczony do zaspokojenia potrzeb tej dużej bazy użytkowników. Nazywa się MultiProtocol Label Switching-Transport Profile lub MPLS-TP i może pomóc użytkowni…