纳管工业端设备的方法、时间敏感网络控制器及系统与流程

本发明涉及工业互联网技术领域，尤其涉及一种纳管工业端设备的方法、时间敏感网络控制器及系统。

背景技术

随着工业生产进入数字化、网络化和智能化的新发展阶段，工业生产架构和组网需要快速满足多样化的生产需求，传统封闭的工业生产模式需要适应柔性的工业需求。

传统工业网络分层分级互联，工厂内网采用两层三级结构，两层是指工厂IT(Information Technology，信息技术)网络和工厂OT(Operation Technology，操作技术)网络两层技术异构的网络，三级是指根据目前工厂管理层级划分为现场级、车间级以及工厂级三个层级。

然而不论是工厂IT网络还是工厂OT网还是现场级、车间级以及工厂级的分层结构，都具有配置策略相互独立、互联困难、扩展性及柔性程度较低等特点。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种纳管工业端设备的方法、时间敏感网络控制器及系统，以对工业端设备的业务网络进行自动化配置，提高工业网络的运行效率。

第一方面，本发明提供一种纳管工业端设备的方法，包括：

创建开放平台通信统一架构OPC UA客户端线程，通过OPC UA协议与工业端设备建立连接；其中所述工业端设备作为OPC UA协议的服务端；

通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据；其中所述工业端设备具有业务流量参数数据接口，用于提供业务流量参数数据；

根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度。

可选地，根据本发明提供的纳管工业端设备的方法，所述业务流量参数数据包括：

流量的源端口、流量的目的端口，流量的周期、流量的报文大小、流量的最大延迟以及抖动要求参数。

可选地，根据本发明提供的纳管工业端设备的方法，所述通过OPC UA协议与工业端设备建立连接包括：

订阅所述工业端设备的业务流量数据变化事件；其中所述工业端设备具有业务流量数据变化通知接口，用于提供业务流量数据变化事件；

所述业务流量数据变化事件包括以下至少一项：

所述工业端设备生成和/或修改业务流量需求；

所述工业端设备删除业务流量。

可选地，根据本发明提供的纳管工业端设备的方法，所述通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据包括：

通过OPC UA客户端线程感知所述业务流量数据变化事件；

在通过OPC UA客户端线程感知到所述业务流量数据变化事件的情况下，从所述工业端设备的业务流量参数数据接口读取所述业务流量参数数据。

可选地，根据本发明提供的纳管工业端设备的方法，所述根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度，包括：

根据所述业务流量参数数据、时间敏感网络中全局的拓扑带宽资源以及当前的流量配置情况，生成门控配置流表和工业端设备配置参数；

将所述门控配置流表发送到TSN交换机；

通过OPC UA客户端线程将所述工业端设备配置参数发送到所述工业端设备。

可选地，根据本发明提供的纳管工业端设备的方法，还包括：

在删除工业端设备节点的情况下，删除所述工业端设备节点对应的OPC UA客户端线程及相关数据。

第二方面，本发明还提供一种纳管工业端设备的时间敏感网络TSN控制器，包括：集中式用户配置CUC模块和集中式网络配置CNC模块；

所述TSN控制器用于：

创建开放平台通信统一架构OPC UA客户端线程，通过OPC UA协议与工业端设备建立连接；其中所述工业端设备作为OPC UA协议的服务端，所述CUC模块包括OPC UA协议的客户端；

通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据；其中所述工业端设备具有业务流量参数数据接口，用于提供业务流量参数数据；

使用所述CNC模块根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度。

可选地，根据本发明提供的纳管工业端设备的时间敏感网络TSN控制器，所述业务流量参数数据包括：

流量的源端口、流量的目的端口，流量的周期、流量的报文大小、流量的最大延迟以及抖动要求参数。

可选地，根据本发明提供的纳管工业端设备的时间敏感网络TSN控制器，所述通过OPC UA协议与工业端设备建立连接包括：

订阅所述工业端设备的业务流量数据变化事件；其中所述工业端设备具有业务流量数据变化通知接口，用于提供业务流量数据变化事件；

所述业务流量数据变化事件包括以下至少一项：

所述工业端设备生成和/或修改业务流量需求；

所述工业端设备删除业务流量。

可选地，根据本发明提供的纳管工业端设备的时间敏感网络TSN控制器，所述通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据包括：

通过OPC UA客户端线程感知所述业务流量数据变化事件；

在通过OPC UA客户端线程感知到所述业务流量数据变化事件的情况下，从所述工业端设备的业务流量参数数据接口读取所述业务流量参数数据。

可选地，根据本发明提供的纳管工业端设备的时间敏感网络TSN控制器，所述使用所述CNC模块根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度，包括：

使用所述CNC模块根据所述业务流量参数数据、时间敏感网络中全局的拓扑带宽资源以及当前的流量配置情况，生成门控配置流表和所述工业端设备配置参数；

使用所述CNC模块将所述门控配置流表发送到TSN交换机；

使用所述CUC模块通过OPC UA客户端线程将所述工业端设备配置参数发送到所述工业端设备。

可选地，根据本发明提供的纳管工业端设备的时间敏感网络TSN控制器，所述TSN控制器还用于：

在删除工业端设备节点的情况下，删除所述工业端设备节点对应的OPC UA客户端线程及相关数据。

第三方面，本发明还提供一种纳管工业端设备的装置，包括：

线程创建单元，用于创建开放平台通信统一架构OPC UA客户端线程，通过OPC UA协议与工业端设备建立连接；其中所述工业端设备作为OPC UA协议的服务端；

数据获取单元，用于通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据；其中所述工业端设备具有业务流量参数数据接口，用于提供业务流量参数数据；

流量调度单元，用于根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度。

第四方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现根据第一方面所述纳管工业端设备的方法的步骤。

第五方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据第一方面所述纳管工业端设备的方法的步骤。

第六方面，本发明还提供一种纳管工业端设备的系统，包括：时间敏感网络TSN交换机、TSN控制器以及工业端设备；

所述TSN控制器创建开放平台通信统一架构OPC UA客户端线程，通过OPC UA协议与所述工业端设备建立连接；其中所述工业端设备作为OPC UA协议的服务端，所述TSN控制器包括OPC UA协议的客户端；

所述TSN控制器通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据；其中所述工业端设备具有业务流量参数数据接口，用于提供业务流量参数数据；

所述TSN控制器根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度。

本发明提供的纳管工业端设备的方法、时间敏感网络控制器及系统，通过采用OPC UA协议与工业端设备建立连接，实现了对工业端设备的业务流量需求的动态获取，并完成业务模型到转发策略的转换和配置策略的下发，实现了流量调度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的纳管工业端设备的方法的流程示意图之一；

图2是本发明实施例提供的纳管工业端设备的方法的流程示意图之二；

图3是本发明实施例提供的纳管工业端设备的时间敏感网络控制器的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的纳管工业端设备的系统的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的纳管工业端设备的装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

时间敏感网络(Time Sensitive Networking，简称为TSN)技术是一种基于链路层的确定性以太网技术，在实现以太网共线传输的同时又能提供确定性和低时延等优势。TSN是一种实时的标准以太网络技术，同时以太网具有天然的融合性，可以充分的发挥以太网的生态，赋能工业生产。TSN的确定性以及融合性使得其在工业控制、车载、电力以及航空航天领域有着广泛的应用的前景。在工业控制领域，时间敏感网络可以实现工业IT网络和OT网络的融合，实现一种扁平化、IP化的工作模式，因此被认为是下一代工业以太网技术。时间敏感网络作为工厂OT网络被广泛研究，包括转发面、控制面以及标准等方面；其中在控制面，802.1Qcc协议给出三种控制模型，相关机构基于软件定义网络的思想并结合802.1Qcc完全集中式模型开发TSN控制器，TSN控制器实现对TSN网络的集中式配置管理，实现业务模型到转发模型的转换，可以方便快速地实现业务部署，同时提供可视化的监控管理功能。TSN控制器是实现时间敏感网络在工厂内网落地、工厂IT和OT网络融合的重要抓手。TSN控制器研究领域是一个新兴的领域，TSN控制器目前仍停留在对TSN交换设备的纳管上，对端设备的感知和管理仍然没有一套实际行之有效的方法。TSN控制器对端设备的业务动态感知以及配置管理能够提供更加快捷的灵活的网络模式，提供业务开通的效率。因此，基于时间敏感网络的网络系统需要实现对端设备需求感知同时完成对端设备的纳管，才能更好地满足新型工业模式下的快速业务感知和业务部署，更大的赋能工业生产。

图1是本发明实施例提供的纳管工业端设备的方法的流程示意图之一，下面结合图1描述本发明实施例提供的纳管工业端设备的方法，该方法包括：

步骤110：创建开放平台通信统一架构OPC UA客户端线程，通过OPC UA协议与工业端设备建立连接；其中所述工业端设备作为OPC UA协议的服务端；

步骤120：通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据；其中所述工业端设备具有业务流量参数数据接口，用于提供业务流量参数数据；

步骤130：根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度。

在本实施例中，需要说明的是，本方法基于OPC UA协议，TSN控制器和工业端设备在控制面上基于Client/Server(客户端/服务端)架构建立连接，TSN控制器作为OPC UA的Client端、工业端设备作为OPC UA 的Server端；工业端设备按照业务流量需求参数构建信息模型，负责数据的发布和对外提供API操作接口，TSN控制器感知工业端设备的业务需求，TSN控制器完成全局规划计算后通过NETCONF协议完成对TSN转发设备的配置下发、通过Server端提供的操作接口实现对工业端设备的配置管理，从而完成TSN转发面网络的确定性配置。

本实施例可以实现工业端设备业务网络的自动化快速开通、柔性配置管理。基于OPC UA协议的感知和配置技术也充分的考虑了当前工业端设备的应用生态，具有广泛的应用基础。

在一个实施例中，业务流量参数数据包括：流量的源端口、流量的目的端口，流量的周期、流量的报文大小、流量的最大延迟以及抖动要求参数。

具体地，业务流量参数数据包括但不限于流量的周期、报文大小、传输时延等要求，业务流量参数数据用于表达工业端设备的业务流量需求，传送到OPC UA客户端后，TSN控制器将根据业务流量参数数据为工业端设备规划流量传输配置，以满足工业端设备的业务流量需求，如时延、带宽以及稳定性等。

工业端设备根据业务流量参数数据包括的内容，构建本地的符合OPC UA协议的信息模型，并将自身的业务流量需求写入该信息模型中，通过业务流量参数数据接口向TSN控制器提供。

上述业务流量参数数据包括的内容能够较好地表达工业端设备的业务流量需求，利于流量调度和工业网络的高效运行。

在一个实施例中，所述通过OPC UA协议与工业端设备建立连接包括：订阅所述工业端设备的业务流量数据变化事件；其中所述工业端设备具有业务流量数据变化通知接口，用于提供业务流量数据变化事件；

所述业务流量数据变化事件包括以下至少一项：

所述工业端设备生成和/或修改业务流量需求；

所述工业端设备删除业务流量。

具体地，工业端设备作为Server侧，需要对Client侧提供业务流量数据变化事件的订阅，相应地提供通知接口。本实施例提供的纳管工业端设备的方法包括业务流量配置流程和业务流量删除流程，对应的有工业端设备生成和/或修改业务流量需求的事件和工业端设备删除业务流量事件。

进一步地，所述通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据包括：

通过OPC UA客户端线程感知所述业务流量数据变化事件；

在通过OPC UA客户端线程感知到所述业务流量数据变化事件的情况下，从所述工业端设备的业务流量参数数据接口读取所述业务流量参数数据。

在本实施例中，需要说明的是，OPC UA Client线程监听Server端的数据变化事件，当感知变化事件后，TSN控制器读取Server端的业务流量参数数据，Client线程完成工业端设备业务流量数据的获取。

本实施例通过OPC UA Client线程监听Server端的数据变化事件，实现了业务流量参数数据的动态感知，当感知到变化事件后，才进行读取操作，避免了无谓的读取操作，节省了网络资源，提高了网络效率。

在一个实施例中，根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度，包括：

根据所述业务流量参数数据、时间敏感网络中全局的拓扑带宽资源以及当前的流量配置情况，生成门控配置流表和工业端设备配置参数；

将所述门控配置流表发送到TSN交换机；

通过OPC UA客户端线程将所述工业端设备配置参数发送到所述工业端设备。

具体地，TSN控制器根据系统中全局的拓扑带宽资源以及全局的已存在的流量配置情况进行计算，完成业务模型到转发策略的转换，生成QBV门控配置流表并下发到TSN交换机中，TSN控制器计算生成的端设备配置参数通过CNC REST API接口传递给Client端线程，Client线程通过OPC UA Server端提供的Method接口完成对工业端设备的配置，从而实现流量调度。

在工业端设备删除业务流量时，TSN控制器通过和本地数据库对比发现删除的业务流量，CNC完成相关资源的回收并重新进行计算和调度，下发流程同配置流程一致。

在一个实施例中，本实施例提供的纳管工业端设备的方法还包括：

在删除工业端设备节点的情况下，删除所述工业端设备节点对应的OPC UA客户端线程及相关数据。

具体地，删除工业端设备节点时，TSN控制器将对应的OPC UA Client线程删除，遍历流量配置数据，完成相关资源的回收，并删除CNC模块中的工业端设备节点信息。

本实施例提供的删除工业端设备节点的方法能够实现网络资源的复用，提高网络资源利用率。

图2是本发明实施例提供的纳管工业端设备的方法的流程示意图之二，下面结合图2描述本发明另一实施例提供的纳管工业端设备的方法，该方法包括：

步骤1：用户通过可视化的前端界面在TSN控制器中配置工业端设备节点，实现全局拓扑的配置；前端界面通过CNC REST API接口完成数据的配置下发，TSN控制器系统维护新增节点的拓扑维护。

步骤2：TSN控制器根据节点配置的参数信息拉起OPC UA Client线程，完成和端设备的连接并订阅业务流量变化事件，工业端端设备Server侧完成业务流量参数的信息的建模，对Client端提供业务流量变化事件的订阅，并提供通知接口和配置查询接口；受限于当前端设备配置功能的限制，本发明暂未明确说明配置功能，但通过本发明工作模式完成端设备配置均应在本发明保护范畴内。

步骤3:OPC UA Client线程监听Server端的数据变化事件，当感知变化事件后，TSN控制器读取Server端的业务流量参数数据，Client线程完成工业端设备业务流量数据的获取，并通过CNC REST API接口完成端设备流量数据的下发，并触发TSN控制器的计算、规划和调度。

步骤4:TSN控制器根据系统中全局的拓扑带宽资源以及全局的已存在的流量配置情况进行计算，完成业务模型到转发策略的转换，生成QBV门控配置流表并下发到TSN交换机中，TSN控制器计算生成的端设备配置参数通过CNC REST API接口传递给Client端线程，Client线程通过OPC UA Server端提供的Method接口完成对工业端设备的配置，从而实现流量调度。

上述流程为配置流程，删除流程类似，删除流程包括业务流量的删除和端设备的下线操作。

端设备删除业务流量时，Client端感知流量变化事件获取流量配置数据，通过CNC REST API接口下发到CNC中，通过和本地数据库对比发现删除的业务流量，CNC完成相关资源的回收并重新进行计算和调度，下发流程同配置流程一致。

删除端设备节点时，用户通过可视化的前端界面完成端设备节点的删除，前端界面通过REST API接口下发到CNC模块中，CNC模块触发对应的OPC UA Client线程的删除，遍历流量配置数据，完成相关资源的回收，并删除CNC模块中的端设备节点信息。

本发明实施例提供的纳管工业端设备的方法实现了对TSN交换机和工业端设备的统一管理，通过OPC UA Client/Server架构实现了TSN控制器和工业端设备的互联、互通，从而TSN控制器动态感知端设备业务流量需求，不需人为手动配置；TSN控制器实现对工业端设备的纳管，方便业务快速开通；TSN控制器基于全局的拓扑和流量配置进行规划和调度完成业务模型到转发模型的转换，并下发TSN交换机和端设备，提供业务流量的确定性传输。

图3是本发明实施例提供的纳管工业端设备的时间敏感网络控制器的结构示意图，下面结合图3描述本发明实施例提供的纳管工业端设备的时间敏感网络控制器，该时间敏感网络控制器包括：集中式用户配置CUC模块和集中式网络配置CNC模块；

所述TSN控制器用于：

创建开放平台通信统一架构OPC UA客户端线程，通过OPC UA协议与工业端设备建立连接；其中所述工业端设备作为OPC UA协议的服务端，所述CUC模块包括OPC UA协议的客户端；

通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据；其中所述工业端设备具有业务流量参数数据接口，用于提供业务流量参数数据；

使用所述CNC模块根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度。

在一个实施例中，所述使用所述CNC模块根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度，包括：

使用所述CNC模块根据所述业务流量参数数据、时间敏感网络中全局的拓扑带宽资源以及当前的流量配置情况，生成门控配置流表和所述工业端设备配置参数；

使用所述CNC模块将所述门控配置流表发送到TSN交换机；

使用所述CUC模块通过OPC UA客户端线程将所述工业端设备配置参数发送到所述工业端设备。

在本实施例中，需要说明的是，工业端设备是实际工业场景下的终端设备，是实际传输流量的发起者或接受者，需支持OPC UA协议。本发明中，工业端设备在控制面通过OPC UA协议实现和TSN控制器的互联、互通和互操作，工业端设备作为OPC UA的Server端，完成业务流量参数信息模型的建立，并且提供数据变化事件消息、数据查询以及其他操作接口供Client端操作。

具体地，TSN控制器实现对TSN时间敏感网络的完全集中式管理，TSN控制器根据全局的拓扑带宽资源以及全局的已存在的流量配置情况进行计算，生成TSN转发平面传输策略，并通过NETCONF协议下发到TSN交换机中；TSN控制器遵从802.1Qcc协议采用完全集中式的配置模型，包括CUC集中式用户配置模块和CNC集中式网络配置模块；其中CUC集中式用户配置模块提供用户信息的感知和输入，包括可视化的前端界面以及OPC UA Client端。TSN控制器根据端设备配置动态拉起OPC UA Client线程，实现和端设备的互联、互通和互操作；TSN控制器负责Client线程的生命周期管理，负责线程的创建删除和管理。CNC集中式网络配置模块是TSN控制器的主体模块，包括实现网络拓扑维护、流量配置管理、全局规划调度、南向配置下发等功能；CNC集中式网络配置模块北向提供基于细粒度的REST API接口供应用层调用，包含拓扑管理接口和流量管理接口，其中流量配置接口参数包含但不限于流量的周期、报文大小、传输时延等要求。CUC模块通过CNC REST API接口实现和CNC模块的交互，实现增删改查等具体功能；本发明中，TSN控制器以端设备为维度维护OPC UA Client线程，Client端通过OPC UA协议实现和端设备侧的连接，南向通过CNC REST API接口实现和CNC的交互。TSN控制器根据拓扑和流量进行全局调度并完成转发策略的下发，从而在控制面实现实时流量传输的保证。

图4是本发明实施例提供的纳管工业端设备的系统的结构示意图，下面结合图4描述本发明实施例提供的纳管工业端设备的系统，该系统包括：时间敏感网络TSN交换机、TSN控制器以及工业端设备；

所述TSN控制器创建开放平台通信统一架构OPC UA客户端线程，通过OPC UA协议与所述工业端设备建立连接；其中所述工业端设备作为OPC UA协议的服务端，所述TSN控制器包括OPC UA协议的客户端；

所述TSN控制器通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据；其中所述工业端设备具有业务流量参数数据接口，用于提供业务流量参数数据；

所述TSN控制器根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度。

在本实施例中，需要说明的是，工厂内部网络为TSN时间敏感网络，TSN交换机作为主体网络的载体提供系统互联互通的确定性保障，TSN控制器通过NETCONF协议实现对TSN交换机的管理，配置诸如QBV、QBU、时钟同步等协议，TSN交换机提供接收北向业务配置能力，控制器规划流量的传输路径，并基于全局的流量业务配置计算控制参数，通过NETCONF协议下发控制器，实现业务流量在TSN交换机中的确定性、可靠性传输。

可选地，根据本发明提供的纳管工业端设备的系统，所述业务流量参数数据包括：

流量的源端口、流量的目的端口，流量的周期、流量的报文大小、流量的最大延迟以及抖动要求参数。

可选地，根据本发明提供的纳管工业端设备的系统，所述通过OPC UA协议与工业端设备建立连接包括：

订阅所述工业端设备的业务流量数据变化事件；其中所述工业端设备具有业务流量数据变化通知接口，用于提供业务流量数据变化事件；

所述业务流量数据变化事件包括以下至少一项：

所述工业端设备生成和/或修改业务流量需求；

所述工业端设备删除业务流量。

可选地，根据本发明提供的纳管工业端设备的系统，所述通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据包括：

通过OPC UA客户端线程感知所述业务流量数据变化事件；

在通过OPC UA客户端线程感知到所述业务流量数据变化事件的情况下，从所述工业端设备的业务流量参数数据接口读取所述业务流量参数数据。

可选地，根据本发明提供的纳管工业端设备的系统，所述根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度，包括：

根据所述业务流量参数数据、时间敏感网络中全局的拓扑带宽资源以及当前的流量配置情况，生成门控配置流表和工业端设备配置参数；

将所述门控配置流表发送到TSN交换机；

通过OPC UA客户端线程将所述工业端设备配置参数发送到所述工业端设备。

可选地，根据本发明提供的纳管工业端设备的系统，所述TSN控制器还用于：

在删除工业端设备节点的情况下，删除所述工业端设备节点对应的OPC UA客户端线程及相关数据。

在本实施例中，工业端设备和TSN交换机转发端口直连，工业端设备、TSN交换机为系统转发的主要设备；TSN控制器和TSN交换机分别通过交换机的管理端口和转发端口相连，管理端口为TSN控制器和交换机控制信息的配置传输通道；转发端口为TSN控制器和工业端设备OPC UA协议的传输通道；TSN控制器配置双网卡，分别作为管理和转发端口。

工业端设备和TSN控制器之间的OPC UA协议通过转发面传输，OPC UA协议当前采用BE流传输，不影响TSN系统确定性流量的传输，可以通过TSN交换机传输也可以通过标准的以太网单独组网；同时OPC UA协议流量同样可以作为时间敏感流量在OPC UA连接建立过程中，TSN控制器为OPC UA协议流量传输进行规划和调度，实现OPC UA流量的确定性传输。

本发明实施例提供的纳管工业端设备的系统实现了对TSN交换机和工业端设备的统一管理，通过OPC UA Client/Server架构实现了TSN控制器和工业端设备的互联、互通，从而TSN控制器动态感知端设备业务流量需求，不需人为手动配置；TSN控制器实现对工业端设备的纳管，方便业务快速开通；TSN控制器基于全局的拓扑和流量配置进行规划和调度完成业务模型到转发模型的转换，并下发TSN交换机和端设备，提供业务流量的确定性传输。

图5是本发明实施例提供的纳管工业端设备的装置的结构示意图，下面结合图5描述本发明实施例提供的纳管工业端设备的装置，该装置包括：

线程创建单元510，用于创建开放平台通信统一架构OPC UA客户端线程，通过OPC UA协议与工业端设备建立连接；其中所述工业端设备作为OPC UA协议的服务端；

数据获取单元520，用于通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据；其中所述工业端设备具有业务流量参数数据接口，用于提供业务流量参数数据；

流量调度单元530，用于根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度。

可选地，根据本发明提供的纳管工业端设备的装置，所述业务流量参数数据包括：

流量的源端口、流量的目的端口，流量的周期、流量的报文大小、流量的最大延迟以及抖动要求参数。

可选地，根据本发明提供的纳管工业端设备的装置，所述通过OPC UA协议与工业端设备建立连接包括：

订阅所述工业端设备的业务流量数据变化事件；其中所述工业端设备具有业务流量数据变化通知接口，用于提供业务流量数据变化事件；

所述业务流量数据变化事件包括以下至少一项：

所述工业端设备生成和/或修改业务流量需求；

所述工业端设备删除业务流量。

可选地，根据本发明提供的纳管工业端设备的装置，所述通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据包括：

通过OPC UA客户端线程感知所述业务流量数据变化事件；

在通过OPC UA客户端线程感知到所述业务流量数据变化事件的情况下，从所述工业端设备的业务流量参数数据接口读取所述业务流量参数数据。

可选地，根据本发明提供的纳管工业端设备的装置，所述根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度，包括：

根据所述业务流量参数数据、时间敏感网络中全局的拓扑带宽资源以及当前的流量配置情况，生成门控配置流表和工业端设备配置参数；

将所述门控配置流表发送到TSN交换机；

通过OPC UA客户端线程将所述工业端设备配置参数发送到所述工业端设备。

可选地，根据本发明提供的纳管工业端设备的装置，所述TSN控制器还用于：

在删除工业端设备节点的情况下，删除所述工业端设备节点对应的OPC UA客户端线程及相关数据。

图6示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)610、通信接口(Communications Interface)620、存储器(memory)630和通信总线640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令，以执行如上述实施例所述的纳管工业端设备的方法，该方法包括：创建开放平台通信统一架构OPC UA客户端线程，通过OPC UA协议与工业端设备建立连接；其中所述工业端设备作为OPC UA协议的服务端；通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据；其中所述工业端设备具有业务流量参数数据接口，用于提供业务流量参数数据；根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度。

此外，上述的存储器630中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的纳管工业端设备的方法，该方法包括：创建开放平台通信统一架构OPC UA客户端线程，通过OPC UA协议与工业端设备建立连接；其中所述工业端设备作为OPC UA协议的服务端；通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据；其中所述工业端设备具有业务流量参数数据接口，用于提供业务流量参数数据；根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的纳管工业端设备的方法，该方法包括：创建开放平台通信统一架构OPC UA客户端线程，通过OPC UA协议与工业端设备建立连接；其中所述工业端设备作为OPC UA协议的服务端；通过OPC UA客户端线程获取所述工业端设备的业务流量参数数据；其中所述工业端设备具有业务流量参数数据接口，用于提供业务流量参数数据；根据所述业务流量参数数据生成配置参数，将所述配置参数下发到所述工业端设备和时间敏感网络TSN交换机，以实现流量调度。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。