Mit Time Sensitive Networking IT und OT vereinen

Einheitlicher Standard für
die Echtzeit-Datenkommunikation

Automatisierung und Vernetzung sind Grundvoraussetzungen für die Industrie 4.0. Wichtig ist dabei eine zuverlässige Datenkommunikation bei hohen Übertragungsraten. Thomas Kruse, Produktmanager Netzwerktechnik, Smart Home und Sicherheit bei Reichelt Elektronik, erklärt, wie Time Sensitive Networking (TSN) dazu beitragen kann, IT und OT zu einem einheitlichen Netzwerk ohne Kompatibilitätsprobleme zu verschmelzen.

(Bild ©ipopba/stock.adobe.com)

Um Bewegungsvorgänge in industriellen Anwendungen überwachen zu können, müssen Unternehmen häufig in Echtzeit auf die Daten zugreifen können. Angesichts stetig steigender Datenmengen ist es deshalb naheliegend, Ethernet auch für industrielle Anwendungen nutzbar zu machen. So wird weltweit eine einheitliche Datenkommunikation über die Grenzen lokaler Netzwerke hinweg ermöglicht

Protokolle vereinheitlichen

Oftmals stehen der Vernetzung jedoch proprietäre Protokolle, die nur mit den jeweiligen Geräten kompatibel sind, im Weg. Um die Digitalisierung von Produktionsschritten nicht auszubremsen, werden Meta-Protokolle wie das herstellerunabhängige Kommunikationsprotokoll OPC UA (Open Platform Communication Unified Architecture). Es ermöglicht dank Einsatz von Ethernet-Technologie die durchgängige und transparente Kommunikation vom Sensor bis in die Cloud. Durch den integrierten Vorstellungsmechanismus können neue Geräte ohne großen Aufwand in das Protokoll integriert werden und mit dem bestehenden Netzwerk kommunizieren. Möglich macht dieses Protokoll der Fortschritt in der Mikroelektronik: Sensoren und Aktoren mit eigenen Mini-Prozessoren erlauben durch ihr offenes und echtzeitfähiges Kommunikationsprotokoll die universelle Vernetzung. Um auf die Daten jedoch in Echtzeit zugreifen zu können, müssen alle Geräte auf dieselbe Zeitbasis ausgerichtet sein.

Mit TSN zur Echtzeitkommunikation

Eine solche einheitliche Zeitbasis schuf das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) mit dem Ethernet-Standard Time Sensitive Networking (TSN). Dieses Protokoll regelt den Datenversand (Traffic Scheduling) und automatisiert die Konfiguration einzelner Systeme. So ermöglicht es Unternehmen eine zeitliche Synchronisation des Übertragungsverhaltens von Datenpaketen einzelner Geräte. Zusammen mit dem erweiterten Kommunikationsmodell der OPC Foundation, OPC UA PubSub, konnte die Brücke geschlagen und echtzeitfähige Anwendungen im industriellen Umfeld als allgemein verfügbare Standards implementiert werden. OPC UA PubSub beschleunigt die Kommunikation bereits ohne Implementierung von TSN durch die Fähigkeit, Daten kontinuierlich versenden zu können, ohne zwischen einzelnen Nachrichten Antworten der Empfänger abwarten zu müssen. So kann das Netzwerk erheblich entlastet werden. Mit OPC UA over TSN ist es Anwendern zudem möglich, digitale Zertifikate einzusetzen und so ein hohes Maß an Sicherheit beim Datenaustausch zu generieren.

Das könnte Sie auch interessieren

61 Prozent der Unternehmen in Deutschland wollen laut einer Bitkom-Befragung per Cloud interne Prozesse digitalisieren, vor einem Jahr waren es nur 45 Prozent. Mittelfristig wollen die Unternehmen mehr als 50 Prozent ihrer Anwendungen in die Cloud verlagern.‣ weiterlesen

Mit generativer KI erlebt 'Right Brain AI', also eine KI, die kreative Fähigkeiten der rechten menschlichen Gehirnhälfte nachahmt, derzeit einen rasanten Aufstieg. Dieser öffnet aber auch die Tür für einen breiteren Einsatz von eher analytischer 'Left Brain AI'. Das zeigt eine aktuelle Studie von Pegasystems.‣ weiterlesen

Um klima- und ressourcengerechtes Bauen voranzubringen, arbeiten Forschende der Bergischen Universität Wuppertal in ihrem Projekt TimberConnect an der Optimierung von digitalen Prozessen entlang der Lieferkette von Holzbauteilen. Ihr Ziel ist unter anderem, digitale Produktpässe zu erzeugen.‣ weiterlesen

Rund zwei Drittel der Erwerbstätigen in Deutschland verwenden ChatGPT und Co. zumindest testweise, 37 Prozent arbeiten regelmäßig mit KI-Anwendungen. Doch auch Cyberkriminelle machen sich vermehrt die Stärken künstlicher Intelligenz zunutze - mit weitreichenden Folgen.‣ weiterlesen

Erstmals seit der Energiekrise verzeichnet der Energieeffizienz-Index der deutschen Industrie mit allen drei Teilindizes (die Bedeutung, Produktivität und Investitionen betreffend) einen leichten Rückgang. Mögliche Gründe erkennt EEP-Institutsleiter Professor Alexander Sauer in der Unsicherheit und der drohenden Rezession, der dadurch getriebenen Prioritätenverschiebung und der Reduktion von Produktionskapazität.‣ weiterlesen

Mehr als jedes dritte Unternehmen wurde in den letzten zwei Jahren Opfer von Cyberkriminalität - am häufigsten durch Phishing, Attacken auf Cloud-Services oder Datenlecks. Dies geht aus einer Studie des Beratungsunternehmens KPMG hervor. Darin schätzt der Großteil der befragten Unternehmen das eigene Risiko als hoch oder sehr hoch ein.‣ weiterlesen

Wie kann man die virtuelle Realität (VR) haptisch, also durch den Tastsinn, erfahrbar machen? Der Saarbrücker Informatiker André Zenner ist in seiner Doktorarbeit der Antwort auf diese Frage ein großes Stück nähergekommen - indem er neue Geräte erfunden und die passende Software dazu entwickelt hat.‣ weiterlesen

Die strukturelle Verbesserung der Kosten und Profitabiltät steht für große Industrieunternehmen in diesem Jahr ganz oben auf der Managementagenda. Für zwei Drittel der Vorstände hat das Thema laut einer Studie der Managementberatung Horváth größte Bedeutung. Im Zuge dessen setzt sich die Deglobalisierung der Unternehmen fort: aus Exportweltmeistern werden transnationale Organisationen. Deutschland profitiert hier laut der Studie nicht. ‣ weiterlesen

Mit dem TechnikRadar untersuchen Acatech, die Körber-Stiftung und das Zentrum für Interdisziplinäre Risiko- und Innovationsforschung der Universität Stuttgart jährlichen, wie sich die Technikeinstellungen in der Bevölkerung in den letzten Jahren verändert haben und dass die Deutschen im Vergleich mit ihren europäischen Nachbarn Technik differenzierter bewerten. Die Daten aus den seit 2017 regelmäßig durchgeführten Repräsentativumfragen lassen einen Längsschnittvergleich zu – und dieser zeigt: In einigen zentralen Fragen haben sich ältere und jüngere Menschen in Deutschland stetig voneinander entfernt. ‣ weiterlesen

Die Einführung generativer künstlicher Intelligenz ist oft mit Herausforderungen verbunden, etwa wenn es um den Datenschutz geht. Für die Industrie verspricht die Technologie jedoch Potenziale, sofern richtig eingesetzt. Die APPL-Firmengruppe nutzt GenAI beispielsweise, um Maschinenstörungen abzustellen.‣ weiterlesen

Eine aktuelle Studie von Protolabs, zu der mehr als 700 Ingenieure weltweit befragt und Daten der Industrie ausgewertet wurden, zeigt den aktuellen und künftigen Zustand der additiven Fertigung auf. Demnach wächst der Markt sogar schneller als bisher angenommen.‣ weiterlesen