時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)系列報(bào)告1：工業(yè)與車載的下一代網(wǎng)絡(luò)升級(jí)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(duì)網(wǎng)絡(luò)的各種新興需求，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)向時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）方向升級(jí)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(shí)波動(dòng)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(shí)延。2）時(shí)間不同步，TSN 具有精準(zhǔn)的時(shí)鐘同步在時(shí)間敏感的領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用空間（例如工業(yè)、自動(dòng)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(huì)使用不同的通信協(xié)議，而不同的通信協(xié)議之間難以實(shí)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(dòng)、丟包，實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流量的統(tǒng)一承載，實(shí)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(dòng)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(jì)損失，因此上述等領(lǐng)域?qū)W(wǎng)絡(luò)卡頓、延時(shí)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(shí)現(xiàn)真正工業(yè)自動(dòng)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(jí)之間相互孤立，設(shè)備之間也互不兼容，而TSN 實(shí)現(xiàn)各個(gè)層級(jí)以及設(shè)備之間通信協(xié)議的統(tǒng)一，為打破各個(gè)層級(jí)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(shí)現(xiàn)真正的工業(yè)自動(dòng)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(shí)代的網(wǎng)絡(luò)需求。1）據(jù)北匯信息估算，一輛自動(dòng)駕駛的汽車每小時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量有望高達(dá)4TB，傳統(tǒng)汽車網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已經(jīng)難以滿足自動(dòng)駕駛時(shí)代汽車的數(shù)據(jù)傳輸需求；2）自動(dòng)駕駛需要對(duì)不同雷達(dá)、傳感器之間對(duì)路況的判斷進(jìn)行時(shí)間同步，否則將極大影響算法判斷的準(zhǔn)確度；2）自動(dòng)駕駛系統(tǒng)對(duì)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(shí)代中自動(dòng)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(huì)產(chǎn)生連接，因此必須考慮在網(wǎng)絡(luò)攻擊以及單點(diǎn)功能失效造成的流量過載等因素對(duì)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(jī)會(huì)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(diǎn)，眾多工業(yè)自動(dòng)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(jī)。上市公司中，三旺通信加速布局TSN 方向，22 年發(fā)布端對(duì)端的整體方案，與紫金山實(shí)驗(yàn)室共同推進(jìn)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(jì)的TSN 芯片——KD6530，成為首款進(jìn)入我國工信部工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟公布“時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)產(chǎn)業(yè)鏈名錄計(jì)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(jìn)程加快，國產(chǎn)TSN 領(lǐng)域的投資機(jī)會(huì)將逐步涌現(xiàn)。

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

知前沿，問智研。智研咨詢是中國一流產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)，十?dāng)?shù)年持續(xù)深耕產(chǎn)業(yè)研究領(lǐng)域，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。專業(yè)的角度、品質(zhì)化的服務(wù)、敏銳的市場洞察力，專注于提供完善的產(chǎn)業(yè)解決方案，為您的投資決策賦能。

轉(zhuǎn)自招商證券股份有限公司 研究員：董瑞斌/余俊/李哲瀚