Enhancing TSN Adoption by Industry: Tools to Support Migrating Ethernet-based Legacy Networks into TSN

↓ Direkt till sidans innehåll
↓ Direkt till sidans sekundära innehåll (sidomenyn)

Search: WFRF:(Papadopoulos Alessandro) > Enhancing TSN Adopt...

Enhancing TSN Adoption by Industry : Tools to Support Migrating Ethernet-based Legacy Networks into TSN

Bujosa Mateu, Daniel (author): Mälardalens universitet,Akademin för innovation, design och teknik

Ashjaei, Seyed Mohammad Hossein, 1980- (thesis advisor): Mälardalens universitet,Inbyggda system

Proenza, Julián, PhD (thesis advisor): University of the Balearic Islands, Spain

Papadopoulos, Alessandro, Professor (thesis advisor): Mälardalens universitet,Inbyggda system

Nolte, Thomas, Professor (thesis advisor): Mälardalens universitet,Inbyggda system

Eles, Petru, Professor (opponent): Dept. of Computer and Information Science, Linköping, Sweden

show less...

(creator_code:org_t)

ISBN 9789174855869
Västerås : Mälardalen University, 2023
English.
Series: Mälardalen University Press Licentiate Theses, 1651-9256 ; 338

Related links:: https://mdh.diva-por... (primary) (Raw object); show more...; https://urn.kb.se/re...; show less...

Licentiate thesis (other academic/artistic)

Abstract Subject headings

New technologies present opportunities and challenges for industries. One major challenge is the ease, or even feasibility, of its adoption. The Time-Sensitive Networking (TSN) standards offer a range of features relevant to various applications and are key for the transition to Industry 4.0. These features include deterministic zero-jitter, low-latency data transmission, transmission of traffic with various levels of time-criticality on the same network, fault tolerance mechanisms, and advanced network management allowing dynamic reconfiguration.This thesis aims to develop tools that enable the industry to adopt TSN easily and efficiently. Specifically, we create tools that facilitate the migration of legacy networks to TSN, enabling the preservation of most of the legacy systems and solutions while reducing costs and adoption time. Firstly, we introduce LETRA (Legacy Ethernet-based Traffic Mapping Tool), a tool for mapping Ethernet-based legacy traffic to the new TSN traffic classes. Secondly, we develop HERMES (Heuristic Multi-queue Scheduler), a heuristic Time-Triggered (TT) traffic scheduler that can meet the characteristics of legacy systems and provide quick results suitable for reconfiguration. Thirdly, we develop TALESS (TSN with Legacy End-Stations Synchronization), a mechanism to avoid adverse consequences caused by the lack of synchronization between legacy systems and TSN-based ones, as not all legacy systems need to support the TSN synchronization mechanisms. Finally, we improve Stream Reservation Protocol (SRP) to enhance Audio-Video Bridging (AVB) traffic configuration in terms of termination and consistency.

Uppfinningen av ångmaskinen i slutet av 1700-talet markerade början på en kontinuerlig och snabb process av automatisering och förbättring inom industrin, som tog ytterligare fart i och med införandet av datorstyrda maskiner och robotik i mitten av 1900-talet. Moderna fabriker och deras produkter är beroende av hundratals specialiserade processorer, inklusive sensorer, ställdon och styrenheter, som samarbetar för att utföra uppgifter och tillhandahålla tjänster. Dessa processorer är beroende av kommunikations-subsystem för att samordna och dela resurser. Dessa system, som vanligtvis kallas distribuerade system, omger oss och används av de flesta människor hela tiden. Exempel på distribuerade system finns i en mängd olika exempel, från moderna bilar till fabriker som producerar olika varor. I en bil finns det till exempel många olika sensorer och ställdon som hastighetsmätare, positionssensorer, bränsleinsprutare och tändspolar, som alla arbetar tillsammans för att se till att bilen fungerar säkert och effektivt, medan det i fabriker används robotarmar, transportband och andra anordningar för att automatisera produktionsprocessen och öka effektiviteten.Den snabba utvecklingen av tekniken kan dock göra det svårt för företag att hålla jämna steg med de senaste verktygen och systemen, eftersom kostnaden för att införa tekniken kanske inte är kostnadseffektiv, inte bara på grund av att tekniken måste förvärvas, utan också på grund av de förändringar som införandet kräver i andra system som samarbetar. Till exempel skulle införandet av ett nytt kommunikations-subsystem kräva att alla enheter som använder det anpassas. Dessutom kräver uppgraderingen till nyare teknik ofta betydande resurser, inte bara ekonomiska utan även naturresurser. Detta kan leda till ökat avfall och ökade koldioxidutsläpp, vilket utgör en risk för miljön. Dessutom kan följderna av teknikuppgraderingar, till exempel bortskaffande av föråldrad utrustning och produktion av e-avfall, ha ytterligare miljöpåverkan.I den här avhandlingen fokuserar vi på Time Sensitive Networking (TSN), en ny kommunikationsstandard med betydande fördelar för den framväxande tekniken. Även om TSN-tekniken ger många fördelar, bland annat högre kommunikationshastighet och lägre latenstider, saknar många nuvarande industrisystem mjuk- och hårdvarukraven för att stödja denna teknik. Målet med vår forskning är därför tvåfaldigt: för det första att förbättra TSN’s mekanismer för att göra den mer attraktiv för industrin och för det andra att utveckla verktyg som möjliggör en sömlös migration och integration av äldre system till TSN, så att slutstationerna kan utnyttja fördelarna med TSN utan att behöva byta ut eller uppgradera större delen av systemet. Detta tillvägagångssätt sparar värdefull tid och resurser och minskar det avfall som uppstår under processen.

Subject headings

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER -- Elektroteknik och elektronik -- Kommunikationssystem (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY -- Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering -- Communication Systems (hsv//eng)
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER -- Elektroteknik och elektronik -- Inbäddad systemteknik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY -- Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering -- Embedded Systems (hsv//eng)

Keyword

Legacy support
TSN.
Computer Science
datavetenskap

Publication and Content Type

vet (subject category)
lic (subject category)

Find in a library

Enhancing TSN Adoption by Industry Tools to Support Migrating Ethernet-based Leg... (Search the publication in LIBRIS)

To the university's database

Find more in SwePub

By the author/editor: Bujosa Mateu, Da ...; Ashjaei, Seyed M ...; Proenza, Julián, ...; Papadopoulos, Al ...; Nolte, Thomas, P ...; Eles, Petru, Pro ...

About the subject

ENGINEERING AND TECHNOLOGY: ENGINEERING AND ...; and Electrical Engin ...; and Communication Sy ...

ENGINEERING AND TECHNOLOGY: ENGINEERING AND ...; and Electrical Engin ...; and Embedded Systems

Parts in the series: Mälardalen Unive ...

By the university: Mälardalen University

Search outside SwePub

Extend your search to:: Google; Google Book Search; Google Scholar

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

LIBRIS.kb.se