联合电子工业公司发布了以下文章，解释了时间敏感网络(TSN)和数据分发服务(DDS)的组合如何使互联系统(如无人机和机器人车辆)的设计与关键数据流的服务质量(QoS)相结合。
我们生活在一个无人驾驶飞行器和其他复杂军事系统的世界。这些相互连接的系统部署了多个传感器、计算机和执行器，以挑战网络通信流的规模运行。为了实现这种自动化，航空电子系统需要在特定的、可预测的时间段内进行确定的通信，以及有保证的、精确定时的系统控制。
这就是时间敏感网络(TSN)-结合数据分发服务(DDS)-开始发挥作用。它将确定性通信带到下一个逻辑步骤，使工程师能够设计分布式航空电子系统，为关键数据流指定和执行服务质量(QoS)。
TSN是一种较低级的(第二层)网络技术，用于需要可预测行为的实时应用。它通过标准以太网提供确定性的数据包传递，并集中管理网络资源，以实现有限的抖动和延迟，并保证网络的带宽。
DDS是位于TSN通信层之上的实时、高度可扩展的通信标准。DDS是作为一个软件层实现的，它靠近应用程序，并提供一个开放的API和协议来支持qos感知的通信，实现确定性、可靠性、可伸缩性和可用性。
TSN和DDS一起使用，使用基于标准的商业可用技术在分布式系统中实现确定性通信。TSN和DDS能够在有损耗和不稳定的网络环境中实现实时连接。对于关键任务系统，这在复杂、快速移动的系统中提供了具有QoS的有保证的通信。即使您的网络上有很多其他流量，您的关键DDS通信也不会受到影响。
这种组合通过QoS确保了网络流量优先级的功能。例如，关键消息(如关于系统故障的数据)优先于不太重要的通信(如视频提要中的一帧)。
UEI是美国一家为航空航天和国防数据采集、测试和控制系统提供坚固可靠硬件的供应商。UEI与DDS技术的领导者RTI合作，为航空电子设备连接需求提供TSN - DDS组合解决方案。TSN - DDS产品将RTI Connext的强大功能(QoS、可伸缩性、可靠性、强大的配置和诊断工具)引入TSN层，以保证DDS流量的带宽。在关键任务系统中，这种通信可靠性会导致系统更安全、更健壮、更可靠。
在突出显示的演示视频和信息图中，我们展示了如何使用带有TSN确定性的用户数据报协议(UDP)和DDS毫无延迟地交付优先级数据。
系统#1显示了一个UEI SoloX ARM发行者机箱通过以太网连接到UEI SoloX ARM订阅者机箱。这一次，发布者通过RTI Connext将网络摄像头的视频流发送给订阅者，而没有启用TSN，并启用了附加的UDP包流(没有包优先级设置和视频流延迟)。
系统#2使用相同的UEI SoloX ARM发行者机箱的设置，通过以太网连接到UEI SoloX ARM订阅者机箱。发布者正在通过RTI Connext将网络摄像头的视频流发送给订阅者，该RTI Connext启用了附加的UDP包流TSN(网络流量显示了TSN确定性)。
仅udp系统#1的结果:
UDP与多个流进程一起运行，活动干扰瓶颈，并且没有启用TSN优先级，图像传输严重延迟，可能会产生大量图像像素化。UDP本身将连续推送来自发布者的所有数据，没有优先级的偏好。当关键任务数据传输至关重要时，仅依赖UDP可能是一种昂贵甚至致命的解决方案。
启用tsn的系统#2结果:
视频流设置为最高优先级，当图像直接移动到摄像机前面时，监视器实时显示图像移动，无延迟。TSN确定性确保即使有多个进程同时运行，优先级数据也将不间断地交付，防止非实时流量干扰确定性实时数据。
TSN确定性的重要性不能被夸大，因为在高速和复杂的数据系统上无延迟地传递关键信息是现代航空电子应用的必须条件。UEI的ARM处理能力，坚固性，底盘灵活性和I/O呼吸允许各种TSN应用。结合RTI Connext QoS、可伸缩性和可靠性软件工具，高流量关键任务系统可以保证不间断，并实现关键DDS通信的确定性交付。
