Mittels TSN, 5G und dem standardisierten, gesicherten Kommunikationsprotokoll OPC UA entsteht aus dem Standard-Ethernet ein neues Übertragungsmedium, welches vor allem in Anwendungsbereichen wie industrielle Produktion, Automotive und Pro AV/Consumer IP Networking eine breite Anwendung findet. Die diesjährige TSN/A Konferenz wird sowohl die technologischen Aspekte als auch anwendungsspezifische Themen beleuchten, die in den verschiedenen Märkten und Industrien relevant sind. Das Programm konzentriert sich auf zeitempfindliche Netzwerke und Anwendungen für Cyber Physical Systems, Industrial Internet of Things, Real-Time Audio & Video und intelligente Transportsysteme.

Das Fraunhofer IPMS entwickelt plattformunabhängige TSN IP Cores für FPGA und ASIC-Implementierungen und bietet darauf aufbauend Entwicklungsleistungen für kundenspezifische Systementwicklungen an. Die neueste Entwicklung ist ein Multiport-TSN-Switch IP Core. In der Standardkonfiguration bietet der Core vier externe Ports und einen internen CPU-Port. Der flexible Aufbau des Cores ermöglicht jedoch eine Skalierung auf bis zu 16 Ports.

Auf der TSN/A wird Marcus Pietzsch, Gruppenleiter für IP Cores und ASICs am Fraunhofer IPMS in Dresden, in einem Workshop die TSN IP Cores des IPMS nutzen, um die Latenz innerhalb zeitkritischer Netzwerke zu diskutieren. »Im Prinzip kann TSN überall dort eingesetzt werden, wo ein vorhersagbares, deterministisches, zeitliches Systemverhalten erforderlich ist«, erläutert Pietzsch. »Im Fokus stehen hier insbesondere industrielle Anwendungen, Steuerungssysteme, Datenprotokollierung, eingebettete Systeme, Sicherheitssysteme, Audio- und Videoverarbeitung sowie Telekommunikationsanwendungen. Diese vielfältigen Anwendungsszenarien weisen jedoch sehr heterogene Latenzanforderungen auf und erfordern daher flexible Lösungen.« Dieser Workshop gibt einen kurzen Überblick über Ethernet TSN und seine Standards. Die typischen Latenzquellen in einem TSN-Netzwerk werden erläutert und es werden praktische Tipps zur Reduzierung unerwünschter Zeitverzögerungen gegeben. Außerdem erklärt Pietzsch, wie Designer IP-Cores für die Entwicklung von Industrie- oder Automobilnetzwerken nutzen können, welches abschließend in einer Live-Demo eines Beispielaufbaus visualisiert wird.

Die mittlerweile sechste TSN/A Konferenz, welche zum zweiten Mal im virtuellen Format stattfindet, wird gemeinsam von der Avnu Alliance in Kooperation mit den deutschen Fachzeitschriften Computer&AUTOMATION und Elektronik automotive am 29. und 30. September 2021 veranstaltet.

Über das Fraunhofer IPMS

Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS steht für angewandte Forschung und Entwicklung in den Bereichen industrielle Fertigung, Medizintechnik und verbesserte Lebensqualität. Unsere Forschungsschwerpunkte sind miniaturisierte Sensoren und Aktoren, integrierte Schaltungen, drahtlose und drahtgebundene Datenkommunikation sowie kundenspezifische MEMS-Systeme.

Das Fraunhofer IPMS verfügt über jahrelange Erfahrung im Entwurf und Design von IP-Cores zur automobilen Kommunikation und verfügt über eine Familie von TSN-IP-Cores. Weltweit nutzen viele Anwender die IP-Cores des Fraunhofer IPMSunter anderem in den Branchen Automotive, Aerospace und Automatisierung. Das multidisziplinäre IP-Designteam des Fraunhofer IPMS mit Fachwissen von Computerarchitekturen, Netzwerkstrukturen über RTL-Design bis hin zur Implementierung elektronischer Systeme steht auch als kompetenter Entwicklungspartner für anwendungsspezifische Anpassungen der IP-Cores sowie deren Integration in komplexe Netzwerkarchitekturen zur Verfügung.