文献标识码:A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222721
中文引用格式:王博,王雪迪,时广轶,等. WiFi-TSN低时延转换架构[J].电子技术应用,2022,48(4):24-28,33.
英文引用格式:Wang Bo,Wang Xuedi,Shi Guangyi,et al. WiFi-TSN low latency conversion architecture[J]. Application of Electronic Technique,2022,48(4):24-28,33.
0 引言
21世纪以来,工业物联网技术的发展日新月异。从工业现场总线到以太网,从传统的以太网到工业以太网,从工业以太网到时间敏感网络(Time Sensitive Network,TSN),从时间敏感网络再到无线-TSN技术,每一次技术革命都蕴含着通信技术的飞跃。当前工业互联网技术的核心是TSN。TSN通过加入时间同步机制、流量整形机制以及排队转发机制,使不同业务的流量同时在一个网络中流转,同时能保证实时流量的确定性传输[1-2]。然而传统的TSN技术主要集中在有线传输领域,有线组网有建设周期长、成本高、缺少灵活性等缺点。所以TSN与无线技术的融合成为学术界和工业界研究的热点。5G技术和WiFi技术成为业内公认的最适合与TSN融合的两种候选技术,但是目前并没有实际落地的产品和方案[3-5]。
物联网技术飞速发展,其核心技术为无线通信。本世纪初,无线通信技术开始蓬勃发展,逐渐走进工业控制领域,为万物互联提供了新的手段。无线技术可以为端到端的通信设备提供灵活、低成本的组网环境。然而,无线通信方案也有其不足:由于信道的复杂,无线通信缺乏时间确定性的机制。目前在工业界和学术界,应用于工业控制领域的无线组网方案还比较少见[6-7]。如何实现时间确定和低时延的无线-TSN混合网络,进行数据的可靠传输,这成为工业界的研究热点。
李众和王鹏澄等人设计了一种基于ZigBee、WiFi、以太网的网关,该网关采用STM32和CC2530双处理器架构。其中,硬件部分的STM32作为主处理器进行不同网络中数据的转发,软件部分移植了LwIP精简TCP/IP协议。该研究用软硬件协同的方式实现了物联网网关的系统[8]。
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作者信息:
王 博,王雪迪,时广轶,严 伟
(北京大学 软件与微电子学院,北京102627)