Industries such as automotive and industrial automation are pushing the limits of networking technology. The Time-Sensitive Networking (TSN) standards offer a promising solution that can meet the demands of high-bandwidth applications with strict timing constraints, allowing time-critical traffic to coexist with other traffic. However, TSN is relatively new, with much research necessary before it is usable in the industry. This thesis addresses the problem of the common manual configuration of end stations, being time-consuming and error-prone. Through exploring the TSN standards, this thesis attempts to solve the configuration problem by providing a proof-of-concept for both design and implementation of a software architecture managing the end stations and automating their configuration process. Adopting an agile and iterative approach made the complexity of TSN manageable. Furthermore, this thesis has been guided by the research question: How can the configuration of a TSN end station be automated? The design was split into three components: an interface, a configuration manager, and a TSN library. In addition, a communication protocol between the end stations and the Centralized Network Configuration (CNC) is established. The implementation of the proposed design used Python for all three modules in the end station management software, with the REST protocol for the interface. After presenting the implementation, it was evaluated to show the performance of the implemented end station management software. The results showed that the management software would likely not be the bottleneck, as other components it depends on are considerably slower. This thesis and its research contribution offer a practical foundation for continued research and development, such as investigating the configuration of the end stations, providing proofs-of-concept for engineering tools with specific use cases, and finalizing a TSN system. / Industrier som fordons- och industriautomation tänjer på gränserna av nätverksteknik. Time-Sensitive Networking (TSN) standarderna är en lovande lösning som lovar att möta kraven för applikationer med krav på hög bandbredd och strikta tidskrav, som samtidigt tillåter tidskritisk trafik att existera tillsammans med annan trafik. Dock är TSN relativt nytt och i stort behov av mer forskning innan det kan användas i industrin. Den här avhandlingen adresserar problemet med manuell konfiguration av ändstationer, som är både tidskrävande och felbenäget. Genom att utforksa TSN standarderna försöker den här avhandlingen lösa konfigurationsproblemet genom att ta fram ett koncept för design och implementation av en mjukvaruarkitektur för att hantera ändstationer och automatisera deras konfigurationsprocess. Genom att anta en agil och iterativ metod blev komplexiteten hos TSN hanterbar. Dessutom har den här avhandlingen styrts av forskningsfrågan: Hur kan konfigurationen av TSN ändstationer automatiseras? Designen delades upp i tre komponenter: ett gränssnitt, en konfigurationshanterare, samt ett TSN-bibliotek. Utöver detta etablerades ett kommunikationsprotokoll mellan ändstationer och en Centralized Network Configuration (CNC). Implementationen av den föreslagna designen använde sig av Python för de tre komponenterna, med REST-protokollet för gränssnittet. Efter presentationen av implementationen utvärderades den för att visa prestandan hos den implementerade mjukvaran för ändstationen. Resultaten visade att mjukvaran sannolikt inte skulle vara en flaskhals, då andra komponenter som den är beroende av, är betydligt långsammare. Den här avhandligen och dess forskningsbidrag erbjuder en praktiskt grund för fortsatt forskning och utveckling, som undersökning av konfigurationen för ändstationer, framtagning av koncept för ingenjörsverktyg med specifika användningsfall, samt att slutföra ett TSN-system.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-96156 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Hallström, Fredrik |
| Publisher | Karlstads universitet, Institutionen för matematik och datavetenskap (from 2013) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf, application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0018 seconds