近日，由中国自动化学会主办的“2024中国自动化大会”在青岛成功召开。大会以“新质发展 智控未来”为主题，聚焦工业互联网、脑机智能、智慧能源等多个前沿热点领域，为全球自动化与智能科学领域的专家学者和产业界同仁提供了学术交流与展示平台。大会期间，紫光股份旗下新华三集团受邀出席“工业物联网技术创新与产业应用”论坛，交换机产品管理部总监陈伯超发表《TSN技术创新与新质场景应用实践》主题演讲，同与会嘉宾围绕工业网络创新技术应用和产业发展难题展开深入讨论。
新质场景对工业网络提出更高要求
在数字经济蓬勃发展的时代背景下，工业互联网作为推进新型工业化的关键，正成为数字经济和实体经济深度融合的重要支撑，对社会各领域的赋能、赋智作用不断彰显。这其中，网络便是工业互联网纵深演进的基础。当前智能制造、远程医疗、交通控制等新质场景对网络的可靠性和安全性标准不断提高，TSN（Time-Sensitive Networking时间敏感网络) 作为工业网络创新的核心，需要快速迭代出高性能、高可靠、高安全的新特性，以支撑新型工业网络泛在互联、确定性承载、智能管理的建设需求。新华三集团交换机产品管理部总监陈伯超在演讲中指出，TSN网络实现持续变革的关键路径包含三方面：首先是标准的理解与实现，紧跟标准，率先推动功能化落地；其次是产品化并融入创新，将标准功能转化为产品，并结合行业经验和场景需求进行创新设计；后是形成场景化解决方案，针对不同应用场景，将产品与功能深度融合，以满足业务需求。
《TSN技术创新与新质场景应用实践》主题演讲
TSN技术、产品、场景化方案全维革新 塑造工业网络新体验
作为的网络解决方案厂商，新华三集团率先投身TSN技术领域，并在TSN产品研发、技术融合和场景化方案构建方面取得诸多成果，持续优化网络能力，为新型工业化夯实数字基础。
TSN技术领域的三大创新突破
首先，在802.1Qbv/bu流量门控与抢占方面，新华三通过TAS（时间感知整形）技术，为关键数据流提供jingque的时间窗口控制，确保周期性关键信号的稳定传输。同时，通过定义优先帧和抢占帧，实现突发关键数据的优先传输，大幅度降低了关键数据的传输延迟。其次，802.1Qci协议在防止TSN网络遭受DoS攻击方面发挥了重要作用，基于门控、流识别和流量计量的综合手段，该协议对进入网络的数据流进行匹配和分配，从源头限制不符合特定流量特征的数据，并通过限速和优先级控制，有效避免单一数据流的过度占用，从而防止DoS攻击的风险。后，在802.1Qch协议下，新华三通过时间切片和强制转发机制控制全网时延，确保视频流量传输的平稳性。该协议通过jingque的时间同步和切片分段，使全网的传输时延控制在指定范围内，大幅提升了视频数据流的平顺性和传输质量。
新一代工业网络产品在性能与可靠性方面持续增强
新华三推出新一代TSN交换机H3C IE4500-TSN系列产品。该系列产品不仅全面支持新TSN协议，并在性能增强、可靠性提升和运维优化方面进行了全面创新。性能上，IE4500-TSN支持高密度万兆端口，具备向50G和100G拓展的能力，并采用灵活插卡设计，支持VXLAN网络切片，使多业务流量隔离和精细管控在同一物理网络上成为可能；可靠性上，产品配置了创新的bypass端口，保障设备在断电后仍能实现数据直通，避免单跳故障影响业务连续性。同时，通过独立芯片引擎生成协议报文及表项快刷技术，使优化后的MRP环网协议收敛速度提升至10ms，优于行业平均标准70%；在维护性方面，IE4500-TSN将传统网络的运维理念引入工业网络，支持SDN控制器统一管理，实现门控、流量分类和计量配置，支持传统工业协议与以太网的多业务融合与流量可视化运维。
关键工业场景应用实践
新华三集团在TSN技术领域取得的关键突破，已广泛应用于车路云一体化、智慧矿山和轨道交通等场景，带来了显著的行业创新体验。在车路云一体化应用场景，新华三利用802.1Qbv/bu协议的流量门控和802.1Qci流量监管技术，有效保障交通信号的可靠性和安全性；智慧矿山方案则结合802.1Qch的时间切片控制与高性能MRP环网，实现井下视频监控的平稳传输和操作的低延迟，已为近300余家矿山客户提供了网络通讯支撑；在轨道交通应用中，新华三TSN交换机的抢占与门控技术确保轨交系统在障碍检测、车间协同等任务中实现毫秒级响应，满足了高安全性需求。目前新华三的城轨工业网络方案已经服务与全国20余个城市近70条线路。
工业网络的发展覆盖各行各业，需要长期投入和持续创新。着眼未来，新华三将秉持“精耕务实，为时代赋智慧”的理念，顺应TSN与传统垂直行业及5G深度融合的趋势，积极开展各项方案的实践测试，推动工业网络技术的创新与融合，为实现更广覆盖、更高水平、更深层次的工业网络发展注入新动能。