01. 成果簡介

 實時以太網是未來工業控制系統網絡技術的發展方向。目前，實時網絡技術中的最先進的技術之一為時間觸發以太網（Time Triggered Ethernet）技術。時間觸發以太網將時間觸發技術的確定性、容錯機制和實時性能同普通以太網的靈活性、動態性能以及“盡力而為”相結合，為同步的、高度可靠嵌入式計算與網絡、容錯設計提供支持。時間觸發以太網起源于奧地利的維也納技術大學，在工業控制、汽車電子、航空航天等領域得到了廣泛的應用。

 本團隊研發了具有完全自主知識產權的時間觸發以太網系統，系統性掌握了時間觸發網絡核心技術，具體包括高精度高可靠時間同步技術、基于全局時間的確定性調度技術、基于冗余鏈路的數據可靠性傳輸技術、基于線性規劃的數據流規劃技術和面向動態需求的快速數據流規劃技術。形成了時間觸發以太網交換芯片、接口芯片、交換機、終端接口卡和終端設備等原型產品，以及設計/部署/管理軟件工具集。與同類產品相比，具有自主化、實時性、確定性、高可靠等技術優勢。如下圖所示，時間觸發以太網為信息應用和控制應用提供了統一傳輸通道，同時保證了服務質量。

圖1. 時間觸發以太網原理

 根據工業通信和工業物聯網解決方案獨立供應商HMS Networks發布的2019工業網絡市場份額報告顯示，越來越多的工業設備正不斷連接到工業網絡，2019年新連接節點數預期可增長10%。其中，工業以太網的市場份額持續快速增長，而現場總線2019年將首次出現下降。工業以太網現占據新安裝節點的59%（去年是52%），而現場總線占據35%（去年是42%）。根據當前的發展趨勢，工業實時以太網市場將保持較快增長，本成果技術具有良好的產業化前景。

02. 應用前景

本成果技術作為底層通信網技術，可被應用于汽車電子、航空航天、船舶裝備、軌道交通、工業自動化等領域。

03. 知識產權

已申請發明專利1項。

04. 團隊介紹

團隊負責人為趙曦濱副教授、博士生導師，清華大學信息系統安全教育部重點實驗室副主任，清華大學-中車四方所智能裝備工業物聯網聯合研究中心副主任，中國自動化學會高級會員，中國自動化學會智能制造專委會委員。長期從事企業信息化、工業網絡、工業網絡安全、智能制造等理論與實踐工作。近年來，作為負責人和主要成員主持參與了省部級以上項目等20余項，其中國家級項目（863、973和自然科學基金）19項，省部級科研項目7項，全國博士后基金項目1項。在國內外重要期刊上發表學術論文70余篇，其中SCI/EI收錄60余篇，合作專著1部，申報發明專利30余項，其中已獲授權5項。團隊成員還包括萬海副研究員。

05. 合作方式

投融資。

06. 聯系方式

郵箱：wanhai@tsinghua.edu.cn、liuyi2017@tsinghua.edu.cn