自2012年便開始標準化的TSN技術，歷經逾10年的發展，如今已開始在工業自動化等領域導入，TSN標準本身也即將在2024~25年進入下一個發展階段，為後續的應用普及打下更穩固的基礎。
時間敏感網路(TSN)是過去十多年來，乙太網技術一個非常重要的發展分支。相較於追求極致頻寬的高速乙太網，許多工業應用對網路延遲、QoS的表現更為重視。為了滿足這類應用的特殊需求，才有了TSN的誕生。
但也由於鎖定的是工業等對技術信賴度、可靠度有著極嚴格要求，而且產業生態系更加複雜的垂直應用市場，TSN的發展一直採取步步為營的穩健態度。但隨著TSN全面獲得CC-Link、OPC UA與PROFINET三大工業網路生態系的認同與導入，接下來TSN的技術與市場發展，都將雙雙進入快車道，市場爆發的關鍵時間點或將落在2025年。
TSN技術進入普及階段
Moxa TSN全球推進計畫負責人林俊余(圖1)指出，工業應用對網路技術的時間同步、封包進出排程、冗餘(Redundent)配置及對應的網路管理，有著不同於IT網路的特殊需求。為滿足工業領域的四大特殊需要，才有了TSN技術的誕生。
圖1 Moxa TSN全球推進計畫負責人林俊余表示，TSN已經從技術展示走向實際產業應用，並吸引更多垂直產業的興趣
自2012年展開標準化程序算起，歷經十年發展，目前TSN生態系已經相當健全，在晶片製造商、裝置製造商、解決方案供應商、終端使用者以及產業協會各方的攜手合作下，基於TSN技術的應用，已經開始進入到真實的工業生產環境中，同時，還有很多非工業領域的應用，也對TSN展現出濃厚的興趣，例如車用、影音廣播、5G骨幹線路、航太等。其中，5G骨幹網路跟航太是TSN的新興應用市場。
這些對TSN技術有需求的垂直產業，都有一個共通特點，就是對通訊的可靠度與品質要求極高，基本上不允許封包遺失的狀況出現。此外，在這些垂直應用情境中，網路上傳遞的資料型態(包含控制命令)非常多樣化，而且有不同的優先順序層級。針對不同類型的資料，網路必須保證在長短不一的特定時間內，將封包送到目的地。TSN具備的特性，正好能符合上述需求。
而在傳統工業自動化領域，TSN也已經獲得CC-Link協會、OPC基金會及PROFINET International的採用。三大工業網路生態系均以TSN為基礎，發展出對應的工業網路協定，分別是CC-Link IE TSN、OPC UA FX與PROFINET over TSN。
綜觀三大工業網路協定，CC-Link對應TSN的標準化進展最快，普及速度也略為領先其他兩大陣營。OPC跟PROFINET到2019下半年才制定出對應的協定版本，但隨即遇上COVID-19疫情，對後續的商品化進程造成不小影響，才讓CC-Link取得領先優勢。但隨著疫情在2022年和緩後，現在三大工業網路協定陣營的TSN方案，都已經進入量產階段。企業可透過這些多元的 TSN方案，建立簡單、靈活且具擴充彈性的自動化架構、部署隨插即用的彈性製造，並透過有線和無線TSN的確定性點對點網路實現邊緣智慧。
疫情為TSN普及推了一把
雖然疫情讓某些業者的TSN終端裝置，如可編程邏輯控制器(PLC)、工業電腦(IPC)研發遇上挑戰，但從TSN網路設備的角度來看，疫情其實拉高了客戶導入TSN的意願。
林俊余透露，由於TSN網路交換設備可支援不同陣營的控制器，因此有部分工具機廠商在疫情期間，將設備內的網路架構升級為TSN網路，以便在某些品牌的控制器供貨出狀況時，能迅速修改工具機的內部設計，改用其他供應商提供的控制器，以便讓工具機能盡早交貨給客戶。因此，疫情其實對TSN網路的普及，有推波助瀾的效果。即便現在供應鏈的狀況恢復平穩，工具機業者也不會再把機台內部的網路架構改回去了，因為共通零部件的價值已經在疫情期間獲得驗證。
而隨著機台內部的網路架構升級為TSN，接下來終端裝置廣泛支援TSN，也將是大勢所趨。例如Moxa雖然是以工業網通設備為核心業務，但Moxa也有工業電腦產品線，其所提供的部分工業電腦產品已支援TSN。工業電腦大廠研華在TSN領域也已經有對應的產品，除了推出支援TSN的網路交換設備外，針對工業電腦，研華也有對應的TSN擴充卡模組，讓工業電腦只要安裝新的模組，就能支援TSN網路傳輸功能。