時間敏感網(wǎng)絡(luò)系列報告1：工業(yè)與車載的下一代網(wǎng)絡(luò)升級方向

傳統(tǒng)以太網(wǎng)已經(jīng)難以滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以及汽車智能化對網(wǎng)絡(luò)的各種新興需求，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)向時間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）方向升級有望成為大趨勢。

TSN 解決傳統(tǒng)以太網(wǎng)的三大問題：1）流量傳輸不確定性，傳統(tǒng)以太網(wǎng)采用“盡力而為”的傳輸方式，導(dǎo)致其在傳輸數(shù)據(jù)的延時波動大，且具有極高的不確定性，TSN 通過冗余鏈路、白名單等方式能夠確定網(wǎng)絡(luò)最大時延。2）時間不同步，TSN 具有精準(zhǔn)的時鐘同步在時間敏感的領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用空間（例如工業(yè)、自動駕駛功能汽車等）3）通信協(xié)議不統(tǒng)一：在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中通常不同的設(shè)備會使用不同的通信協(xié)議，而不同的通信協(xié)議之間難以實現(xiàn)直接的互聯(lián)互通，TSN 旨在提升以太網(wǎng)的性能，使其更具備確定性、魯棒性、可靠性，通過IEEE802 網(wǎng)絡(luò)保證數(shù)據(jù)包的延遲、抖動、丟包，實現(xiàn)不同設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流量的統(tǒng)一承載，實現(xiàn)周期性數(shù)據(jù)與非周期性數(shù)據(jù)在同一網(wǎng)絡(luò)中的傳輸。

TSN 是工業(yè)自動化與汽車智能化的剛性需求。與商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)W(wǎng)絡(luò)擁堵的態(tài)度不同，工業(yè)、汽車醫(yī)療等領(lǐng)域一旦出現(xiàn)嚴(yán)重網(wǎng)絡(luò)問題則有可能導(dǎo)致致命后果或巨大經(jīng)濟損失，因此上述等領(lǐng)域?qū)W(wǎng)絡(luò)卡頓、延時容忍度極低，TSN的出現(xiàn)為解決上述領(lǐng)域的應(yīng)用問題提供了可行的解決方案，并衍生出了多種協(xié)議，為工業(yè)、車載等領(lǐng)域提供了多樣的選擇。

設(shè)備之間無縫交互是實現(xiàn)真正工業(yè)自動化的前提條件，TSN 大有可為。工業(yè)場景中傳統(tǒng)工業(yè)不同層級之間相互孤立，設(shè)備之間也互不兼容，而TSN 實現(xiàn)各個層級以及設(shè)備之間通信協(xié)議的統(tǒng)一，為打破各個層級之間數(shù)據(jù)孤島提供基礎(chǔ)。我們認(rèn)為在制造場景中TSN 技術(shù)是實現(xiàn)真正的工業(yè)自動化與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)愿景的必然趨勢。

傳統(tǒng)汽車網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已無法滿足汽車智能化時代的網(wǎng)絡(luò)需求。1）據(jù)北匯信息估算，一輛自動駕駛的汽車每小時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量有望高達4TB，傳統(tǒng)汽車網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已經(jīng)難以滿足自動駕駛時代汽車的數(shù)據(jù)傳輸需求；2）自動駕駛需要對不同雷達、傳感器之間對路況的判斷進行時間同步，否則將極大影響算法判斷的準(zhǔn)確度；2）自動駕駛系統(tǒng)對于網(wǎng)絡(luò)堵塞、延遲等容忍度極低，設(shè)置充足的冗余網(wǎng)絡(luò)也是汽車智能化時代中自動駕駛的必要要求。4）由于新一代智能汽車與互聯(lián)網(wǎng)將會產(chǎn)生連接，因此必須考慮在網(wǎng)絡(luò)攻擊以及單點功能失效造成的流量過載等因素對于汽車行駛安全的威脅。TSN 網(wǎng)絡(luò)所具備的特性可以很好的解決上述問題，因此我們認(rèn)為未來車載領(lǐng)域有望大規(guī)模應(yīng)用TSN 技術(shù)。

TSN 解決方案已經(jīng)逐漸成熟，產(chǎn)業(yè)鏈投資機會有望逐步涌現(xiàn)。由于TSN 具有的特性非常契合當(dāng)前工業(yè)、車載等下游領(lǐng)域的痛點，眾多工業(yè)自動化以及汽車領(lǐng)域企業(yè)已經(jīng)開始研究和應(yīng)用TSN 的解決方案，已有部分芯片廠商和設(shè)備廠商推出支持TSN 特性的交換芯片和支持部分特性的TSN 交換機。上市公司中，三旺通信加速布局TSN 方向，22 年發(fā)布端對端的整體方案，與紫金山實驗室共同推進TSN 的應(yīng)用。東土科技于2022 年9 月中旬中國首顆自主設(shè)計的TSN 芯片——KD6530，成為首款進入我國工信部工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟公布“時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)產(chǎn)業(yè)鏈名錄計劃”名錄的TSN 芯片。我們認(rèn)為未來隨著科技領(lǐng)域的國產(chǎn)替代進程加快，國產(chǎn)TSN 領(lǐng)域的投資機會將逐步涌現(xiàn)。

風(fēng)險提示：市場推廣不及預(yù)期、新技術(shù)出現(xiàn)

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