测量和控制系统之间的持续融合，将对未来的IIoT应用产生重大的影响。TSN的引入是解决整个系统同步挑战的重要一步。
据悉，到年将有多达亿个设备相互连接起来，专家估计工业部门将占据其中的一半。工业物联网（IIoT）的实施，将为传统的制造企业带来三个方面的优势：
通过预测性维护提高正常运行时间；
利用边缘控制提升性能；
通过连接获得的真实数据，来改进产品设计和制造工艺。
过去，工厂最关键资产的正常运行时间，通常取决于某行业专家的手动检查。但不幸的是，现在这些专家越来越稀缺，因此手动监控并不适合扩展到整个企业范围。据估计，现在企业每天收集的数据，只有5%用于分析，而IIoT的实施将有助于使用分析和机器学习预测资产剩余的使用寿命，并在代价高昂的故障出现之前，提前规划好维护活动。
IIoT带来的第二个好处是改善和优化性能。在生产线或现场部署的智能设备，必须能够根据从上游其它设备上接收到的信息，例如温度或生产量调整其参数。提高这些系统性能的最佳方法是在机器或资产方面实现完全自治。在这种情况下，如果机器可以学习，无论是从其它机器或通过自己的“经验”，那么它们就可以自动调整控制参数，并更好地适应周围的环境。
IIoT的最终好处是改进了产品的设计和生产。这有时被称为“用于研发的IIoT”。现实世界中的数据(如使用数据)被反馈到工程中，以改善下一代产品。这不仅仅是获取数据，还需要有效地管理数据以获得有价值的信息。例如，捷豹路虎公司拥有数百名工程师，每天生成总计超过GB的时间序列数据。此前，该公司仅分析了这些数据的10%，但在实施IIoT解决方案后，它将数据分析的覆盖率提高到了95%。现在，它可以在较短的时间内解决更多的设计问题。
TSN是标准以太网的演化，包括基于时间的同步、流量调度和系统配置。
边缘智能的需求
为了实现IIoT的优势，设计团队必须依靠几种核心技术。无论是建立在线监控系统、智能生产制造设备，还是测试物理机电系统，其中关键的共性都是对边缘智能的需求。系统越复杂，就越需要实时做出决策。例如，在风力涡轮机叶片机构测试的过程中，能够获得大量的高分辨率模拟量波形数据是至关重要的，因为只有这样才能了解实际行为的特点。同时，需要对这些数据进行处理，以便为驱动叶片的控制系统提供输入，以确保在已知条件下进行测试。因此，根据IDC的专家估计，IIoT创建的数据，至少有40%将在边缘区域被存储、处理、分析和操作，这一点不足为奇。
为了使性能最大化，并减少不必要的数据传输，必须将决策权下放到部署在“物”上或接近“物”的边缘节点上。在部署实施这些系统时，特别是随着系统物理规模的增长以及传感器数量的增加，出现了新的挑战。再回到前面结构测试的实例，为了了解风力涡轮机叶片如何运转，整个结构需要配置传感器来测量应变、压力、负载和扭矩。这些传感器都产生模拟信号，必须利用高速、高分辨率的测量来获取最有价值的信息。对于这样的大型应用，可能需要在整个系统中配置成百上千个传感器。采集这些数据时，必须实时处理，以便为控制系统的所有执行器提供设定值。
在开发这样系统的过程中，可能会出现一些挑战:
需要同步数以千计的通道和众多的测量系统；
需要同步控制和测量系统，以便在正确的时间发出所有的驱动指令。
随着系统的扩展，将有越来越多的测量和控制功能增加到应用中，这些挑战会被进一步夸大。将测量系统与其它测量系统同步，将控制系统与其它控制系统同步，并不是一个新的挑战。通常，这可以通过基于信号的方法实现，其中物理布线用于将公共时间基准或信号传输到分布式节点。不幸的是，这种方法在距离和可扩展性上有其局限性，并且会有噪音的风险。
TSN的一个重要方面是时间关键通信和其它以太网通信的融合
TSN带来新的可能性
另一个选择，是利用构建在通用标准(如以太网)之上的协议。以太网提供了开放性和互操作性，但没有延迟或带宽方面的保证。为了解决这一难题，开发了以太网的自定义版本，通常称为硬实时以太网。EtherCAT、Profinet和EtherNet/IP都是典型的例子。这些自定义的以太网变体，提供了硬实时性能和一流的延迟性能和控制。然而，每个变体都包括对网络基础设施的硬件和软件的修改，这不仅会增加成本，而且意味着不同供应商的不同设备无法在同一网络上运行。
现在，能够解决同步问题的新技术已投入市场，它被称为时间敏感网络(TSN)。TSN是标准以太网的一种进化，它提供了开放性和互操作性，但增加了有限的滞后时间和由硬实时以太网提供的带宽保证。具体地说，TSN提供三个关键组件:基于时间的同步、流量调度和系统配置。同步功能基于IEEE精确时间协议，可提供亚微秒级的网络同步。此外，流量调度和系统配置提供了确定性数据通信，因此用户可以在整个网络上调度和优先处理时间关键数据(如控制信号)。
TSN的一个重要方面是时间关键通信和其它以太网通信的融合。由于TSN是标准以太网的进化，所以时间同步和确定性通信的新功能，可以运行在与其它网络通信相同的网络上。这意味着测量或控制系统上的单个端口，可以执行确定性通信，同时更新远程用户界面终端和支持文件传输。
TSN有助于许多工业关键应用的改善，例如过程和机器控制，在这种情况下，低通信延迟和最小抖动，对于满足闭环控制要求至关重要。基于时间的以太网同步，也最大限度地减少了在监视应用和物理系统测试(如上述的结构示例)中所需使用的电缆线，从而诞生了更简单、更经济高效的解决方案，同时还不以牺牲可靠性为代价。
TSN的引入向解决整个系统同步难题迈出了一大步。在开发这些系统时，另一个需要
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