Schwerpunkte

Teil 3 der TSN-Serie

Prototyping und Testing von TSN

19. Juni 2020, 08:30 Uhr   |  Florian Frick & Meinrad Happacher


Fortsetzung des Artikels von Teil 3 .

Die Interoperabilität

Florian Frick ist Gruppenleiter Echtzeit­kommunikation und Steuerungshardware am ISW Stuttgart.
© ISW

Florian Frick ist Gruppenleiter Echtzeit­kommunikation und Steuerungshardware am ISW Stuttgart.

Das Testen der Interoperabilität unter-scheidet sich in vielerlei Hinsicht von dem expliziten Testen der Standards und bringt viele Herausforderungen mit sich. Weder gibt es klare Testpläne, noch ein Referenzgerät und auch die Monitoring-Fähig­keiten sind häufig sehr limitiert. Als zusätzlich herausfordernd erweisen sich fehlende oder nicht voll-endete Standards des TSN-Umfeldes, unterschiedliche Protokolle auf den oberen Ebenen und sehr unterschied-liche Stufen der Implementierung.

Um dennoch ein möglichst frühes, ziel-führendes, aber auch leichtgewichtiges Testen der Interoperabilität zu gewährleisten, wurde die so genannte ‚Interoperability Application‘ (Interop-App) entwickelt. Die grundlegende Idee ist, dass jedes Gerät mit jedem anderen unter definierten Echtzeit-Bedingungen kommuniziert und Statistiken über die anderen Geräte führt. Diese Statistiken wiederum stehen dann in regelmäßigen Abständen per Broadcast zur Verfügung.
Die Applikation lässt sich statisch auf einfacher Hardware implementieren oder unter Zuhilfenahme von Stacks auf komplexeren Plattformen. Dadurch ist gewährleistet, dass sämtliche Arten von Endgeräten und Switchen zusammenarbeiten können. Das System wird durch ein Monitoring der Statistiken sowie zusätzlichen Funktionen wie einer PPS-Messung (Puls Per Second) überwacht. Treten Probleme bei der Interoperabilität auf, so ist dies in den geführten Statistiken erkennbar. Durch Betrachtung des Gesamt-systems lässt sich die Ursache meist eingrenzen, muss aber mittels weiterer Tests untersucht werden.
Die Interop-App ist einerseits während der Plugfeste in Verwendung. Um darüber hinaus aber auch ein Testing außerhalb der Veranstaltungen zu ermöglichen und daneben auch Langzeitbeobachtungen sowie das Testing von Updates zu erlauben, wurde ein permanenter Aufbau ­(Interop-Rack) entwickelt, welcher einen Dauerbetrieb der Geräte ermöglicht und den Teilnehmern Remote-Zugang gewährleistet.

Die Interoperabilität fängt gerade erst an

In einem davor noch nicht gekannten Ausmaß arbeiten Unternehmen heute branchenübergreifend für die Vision einer konvergenten Kommunikationsinfrastruktur auf TSN-Basis zusammen. Auch wenn schon sehr viel erreicht ist, gilt es noch zahlreiche Herausforderungen zu meistern. Prototyping wird die Testbeds noch eine ganze Weile begleiten, zunehmend aber durch systematisches Testen der Standards sowie der Interoperabilität ergänzt werden.
In naher Zukunft werden neue Test­möglichkeiten zur Verfügung stehen und auch nachgelagerte Themen – etwa die ­Zertifizierung – werden in den Fokus rücken. Individuell bieten Testbeds jedem Interessierten die Möglichkeit, seine eigenen Systeme voranzubringen und gleichzeitig zum Enablement des Ökosystems beizutragen. 

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1. Prototyping und Testing von TSN
2. ‚Neutraler Boden‘ im Testbed
3. Die TSN-Standards
4. Die Interoperabilität

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