Standards müssen evaluiert, neue Ideen ausprobiert sowie praktische Erfahrungen und Best Practices gesammelt werden. Aus Sicht der Hersteller sind praktische Aktivitäten ebenfalls unerlässlich: für die standardbegleitende Produktentwicklung, das Sammeln von eigenen Erfahrungen wie auch insbesondere zur Gewährleistung von Interoperabilität – der entscheidenden Voraussetzung für den Erfolg von TSN insgesamt. Aus dieser Motivation heraus haben sich Testbeds etabliert, unter anderem das IIC TSN Testbed, das am ISW in Stuttgart gehostet wird. In diesem kooperieren über 30 Unternehmen mit dem gemeinsamen Ziel, TSN im Markt zu etablieren.

Das Testbed umfasst dabei eine große Bandbreite an Aktivitäten und Installationen. Die wichtigsten Aktivitäten sind die regelmäßigen Plugfeste, bei denen sich die Teilnehmer drei Mal jährlich für mehrere Tage treffen, um gemeinsam zu testen und zu diskutieren – von bilateralen Ad-hoc-Tests über die Zusammenarbeit mit Testgeräte-Herstellern bis zu groß angelegten Tests mit allen Teilnehmern. Als zentrales Asset hat sich das Interoperability Rack etabliert, ein permanenter Aufbau, in dem eine Kern-Topologie aus TSN-Switchen sowie eine Großzahl an TSN-Endpunkten verbaut ist. Zusätzlich ist eine große Anzahl an Test-Tools integriert, beispielweise zur Überwachung der Synchronisation. Per Remote-Zugriff können Teilnehmer jederzeit auf ihre Geräte zugreifen und beispielweise Firmware-Updates durchführen. Auch finden im Rack regelmäßig virtuelle Plugfeste statt.

Anders als ein Blick in die Standards verrät ein Blick in ein Testbed den ungeschönten Stand der Dinge. Bis Anfang 2024 lag der Fokus des Testbeds sehr stark auf der Infrastruktur. Ziel war die Umsetzung eines stabilen Kernnetzes aus Switches verschiedener Hersteller. Die Kombination neuer Geräte auf sehr frischer Hard- und Software-Basis, die wiederum auf kürzlich veröffentlichten Standards basiert, erforderte einiges an Geduld und Arbeit. Es wurden grundlegende Herausforderungen identifiziert, die Ihre Ursachen in Standards, deren Interpretation wie auch bei den Implementierungen hatten.

Inzwischen konnten die Lessons-learned veröffentlicht und in die Standardisierung zurückgespiegelt werden. Insbesondere wurde aber nun das Ziel erreicht, ein stabiles Kernnetz im Testbed zu etablieren, das die Basis für viele weitere Aktivitäten darstellt.

Entsprechend rücken nun verstärkt Applikationen und Endgerätehersteller in den Fokus des Testbeds, beispielweise zur Entwicklung der Hardwareplattformen für zukünf-tige OPC UA FX-Geräte. Für diese bietet das Testbed einen offenen Rahmen, um effizient in das Thema einzusteigen, Erfahrungen zu sammeln und von Beginn an in einem bestehenden Ökosystem zu arbeiten.

Aktuell stehen im Testbed neben den Endpunkten vor allem die Themen 802.1AS2020 sowie die Konfiguration im Fokus. Das komplexe und teils politische Thema Konfiguration erfährt dabei eine systematische Aufteilung. In einem ersten Schritt erfolgt die Betrachtung der Konfigurierbarkeit der Geräte mittels NETCONF und YANG. Ein Fokus im Jahr 2025 soll deren interoperable Nutzung im Betrieb sein. Auf diese Weise sollen beispielsweise zusätzliche Traffic-Klassen im Betrieb aktiviert werden.

Der Autor: Florian Frick ist Gruppenleiter Echtzeitkommunikation und Steuerungshardware am ISW Stuttgart.