Zaman Duyarlı Ağ (TSN-Time Sensitive Network) teknolojisi geleceğin fabrikalarına yönelik endüstriyel ethernet için kilit bir rol üstleniyor

Geleceğin fabrikalarına yönelik kilit bir teknoloji olan Zaman Duyarlı Ağ (TSN-Time Sensitive Network) teknolojisi, fabrikalardaki iletişim ve kontrol süreçlerinde performans ve fonksiyonelliği güçlendiriyor. Akıllı fabrika konseptinin verimlilik ve üretkenlikte sürekli artışın sağlanması için geliştirildiğini ifade eden CLPA Türkiye Müdürü Tolga Bizel, bir ağ teknolojisinin sürekli artan data trafiğini işlemekten çok daha fazlasını sunması gerektiğini vurguladı. Günümüzdeki mevcut endüstriyel ethernet ağının bu konuda yeterli olmadığına dikkat çeken Bizel, CLPA’nın en yeni teknolojisi olan CC-Link IE TSN’nin bu noktada devreye girdiğini söyledi. Zaman Duyarlı Ağ (TSN-Time Sensitive Network) teknolojisinden yararlanan CC-Link IE TSN, dünyanın ilk endüstriyel açık ağı olarak öne çıkıyor.

Üretimde ileri teknoloji makine, robot ve sensör kullanımını yaygınlaştıran Sanayi 4.0 ile birlikte akıllı fabrikalar yaratmak için iletişimi kolaylaştıran ağ teknolojileri daha da önemli hale geldi. Zaman Duyarlı Ağ (TSN-Time Sensitive Network) teknolojisi ise geleceğin fabrikalarına yönelik endüstriyel ethernet için kilit bir rol oynuyor. Sanayi 4.0’a uyumlu çalışan dijital fabrikaların hayata geçirilmesinde büyük bir öneme sahip olan kontrol ve haberleşme teknolojisi CC-Link’in dünya genelinde yaygınlaşması için faaliyet gösteren CLPA’nın (CC-Link Partner Association) Türkiye Müdürü Tolga Bizel, akıllı fabrika konseptinin verimlilik ve üretkenlikte sürekli artışın sağlanması için geliştirildiğini belirtti. CLPA’nın en yeni teknolojisi olan CC-Link IE TSN’nin, Zaman Duyarlı Ağ teknolojisinden yararlanan dünyanın ilk endüstriyel açık ağı olarak öne çıktığını dile getiren Bizel, söz konusu teknolojinin Sanayi 4.0'ın ihtiyaçlarını karşılayarak üreticilere nasıl bir destek sunabileceğine ilişkin şu açıklamalarda bulundu:

“Sanayi 4.0 ile öne çıkan akıllı fabrikalar, üretim sektörüne yüksek katma değer sunarak üretkenlik, verimlilik, ürün kalitesi ve tutarlılıkta artış sağlayabiliyor. Fabrikalardaki bu gelişim ise ancak endüstriyel prosesleri otomasyon, iletişim ve self-optimizasyon fonksiyonlarıyla iyileştiren makine ve ekipmanların varlığıyla mümkün. Çok çeşitli operasyonel teknoloji (OT) sistemlerinden büyük hacimli veriler toplandıktan sonra ideal olarak edge computing üzerinden verimli bir şekilde işlenerek IT altyapılarına aktarılması gerekiyor. Dolayısıyla akıllı fabrikalar sürekli artan data trafiğini işlemenin ötesinde daha çok şeyi yapan bir ağ teknolojisine ihtiyaç duyuyor. Geleceğin ağı ise IT ve OT arasında bir köprü kurabilmeli. Akıllı endüstriyel ağların, zaman açısından kritik kontrol mesajlarını iletmenin yanı sıra daha hızlı, daha kontrollü ve doğru bir şekilde bant genişliği ataması gerçekleştirebilmesi büyük önem taşıyor. Günümüzde mevcut pek çok endüstriyel Ethernet ağının bu görevleri yerine getirebilmesi neredeyse imkansız. Özellikle de saha düzeyinde geleneksel endüstriyel ethernet ağları, zaman-kritik ve acil olmayan dataları aktarmak için aşırı derecede bant genişliği kullanan yaklaşımları sıklıkla tercih ediyor. Bu sistemler yapısı gereği acil proses datalarının gecikmesinden sorumlu olabiliyor. Örneğin aslında acil olmayan bir mesaj iletilirken zaman-kritik mesajlar kuyruğa alınabiliyor.”

Trafik zamanlamasında değişiklik çağrısı

Zaman Duyarlı Ağ (TSN-Time Sensitive Network) teknolojisinin deterministik kabiliyetleri ISO/OSI (Uluslararası Standartlar Örgütü/Açık Sistemler İletişim) data link katmanında uygulayan bir ethernet standardı sunarak bu sorunlara çözüm getirebildiğini belirten Bizel, “Daha iyi bir ifadeyle TSN fonksiyonelliklerini düzenleyen Elektrik-Elektronik Mühendisleri Enstitüsü (IEEE) standartları 802.1, bir ethernet ağında her türlü verinin verimli bir şekilde gönderilmesini garanti eden bir dizi trafik şekillendirme ve zamanlama aracı tanımlıyor. TSN'nin Zaman-Duyarlı Zamanlayıcı’sı (TAS-Time-Aware Scheduler) ise IEEE 802.1Qbv'de tanımlanan kilit bir bileşen olarak öne çıkıyor. Çevrimsel verinin acilen aktarılması gerektiğinde TAS, acil olmayan trafiği geçici olarak durduruyor. Sonuç olarak zaman duyarlı veriler yüksek öncelikli trafik için ayrılmış zaman aralığında iletilebiliyor. IEE802.1Qbv ayrıca bant genişliği kullanımını optimize etmek için uzunluk duyarlı bir zamanlama mekanizması öngörüyor. Zamanlayıcı, iletilmesi gereken bir mesaj aldığında çerçevenin toplam uzunluğu kontrol ediliyor ve uygun olması halinde yüksek öncelikli trafiği etkilemeden zamanlayıcı tarafından gönderiliyor. Aksi halde mesaj kuyruğa alınarak IEEE 802.1Qbu ve IEEE 802.3br'de tanımlandığı şekilde, iki ayrı parça halinde gönderilebiliyor.Bu farklı IEEE 802.1 alt standartları ve araçları sayesinde TSN, geleneksel endüstriyel ethernet protokollerinin güvenilirliğini arttırabiliyor ve bant genişliğine ek, gecikmeleri ilgili uygulamanın ihtiyaçlarına göre uyarlayabiliyor. Bu sayede kritik ve kritik olmayan data trafiği eş zamanlı ve verimli bir şekilde var olabiliyor’’ dedi.

TSN uygulamalarına öncülük ediyor

Açık endüstriyel ethernet teknolojisinde, köklü çözümler üreten CC-Link TSN’nin yoğun olarak tercih edildiğini söyleyen Bizel, “CC-Link IE TSN, iyi geliştirilmiş açık ethernet çerçevesini gigabit bant genişliğiyle birleştirirken IEEE 802.1 TSN teknolojilerinin kabiliyetlerini sunuyor. Sistem, ISO/OSI Katman 3~7 tabanlı olup senkronizasyon ve zamanlanmış trafiğine ilişkin IEEE 802.1AS ve IEEE 802.1Qbv standartlarının gereklerine uygun bir yapıya sahip. CLPA ve CC-Link IE TSN gibi teknolojileri tercih eden son kullanıcılar, otomasyonun ön saflarında ağ çözümlerine rahatlıkla güvenebiliyor. Bu sayede endüstriler üretimin artan taleplerine hem ayak uydurabiliyor hem de mevcut sistemlerini akıllı ve bağlantılı sistemlere kolaylıkla dönüştürebiliyor’’ diyerek sözlerini sonlandırdı.