01. 成果简介  实时以太网是未来工业控制系统网络技术的发展方向。目前，实时网络技术中的最先进的技术之一为时间触发以太网（Time Triggered Ethernet）技术。时间触发以太网将时间触发技术的确定性、容错机制和实时性能同普通以太网的灵活性、动态性能以及“尽力而为”相结合，为同步的、高度可靠嵌入式计算与网络、容错设计提供支持。时间触发以太网起源于奥地利的维也纳技术大学，在工业控制、汽车电子、航空航天等领域得到了广泛的应用。  本团队研发了具有完全自主知识产权的时间触发以太网系统，系统性掌握了时间触发网络核心技术，具体包括高精度高可靠时间同步技术、基于全局时间的确定性调度技术、基于冗余链路的数据可靠性传输技术、基于线性规划的数据流规划技术和面向动态需求的快速数据流规划技术。形成了时间触发以太网交换芯片、接口芯片、交换机、终端接口卡和终端设备等原型产品，以及设计/部署/管理软件工具集。与同类产品相比，具有自主化、实时性、确定性、高可靠等技术优势。如下图所示，时间触发以太网为信息应用和控制应用提供了统一传输通道，同时保证了服务质量。图1. 时间触发以太网原理  根据工业通信和工业物联网解决方案独立供应商HMS Networks发布的2019工业网络市场份额报告显示，越来越多的工业设备正不断连接到工业网络，2019年新连接节点数预期可增长10%。其中，工业以太网的市场份额持续快速增长，而现场总线2019年将首次出现下降。工业以太网现占据新安装节点的59%（去年是52%），而现场总线占据35%（去年是42%）。根据当前的发展趋势，工业实时以太网市场将保持较快增长，本成果技术具有良好的产业化前景。02. 应用前景 本成果技术作为底层通信网技术，可被应用于汽车电子、航空航天、船舶装备、轨道交通、工业自动化等领域。03. 知识产权 已申请发明专利1项。04. 团队介绍 团队负责人为赵曦滨副教授、博士生导师，清华大学信息系统安全教育部重点实验室副主任，清华大学-中车四方所智能装备工业物联网联合研究中心副主任，中国自动化学会高级会员，中国自动化学会智能制造专委会委员。长期从事企业信息化、工业网络、工业网络安全、智能制造等理论与实践工作。近年来，作为负责人和主要成员主持参与了省部级以上项目等20余项，其中国家级项目（863、973和自然科学基金）19项，省部级科研项目7项，全国博士后基金项目1项。在国内外重要期刊上发表学术论文70余篇，其中SCI/EI收录60余篇，合作专著1部，申报发明专利30余项，其中已获授权5项。团队成员还包括万海副研究员。05. 合作方式 投融资。06. 联系方式 邮箱：wanhai@tsinghua.edu.cn、liuyi2017@tsinghua.edu.cn

产品详细介绍双口，RJ-45+BNC

本技术基于通用工业 PC 的标准以太网接口，无需实时操作系统可实现高 性能实时同步控制。基于此平台可构建高性能实时同步工业控制系统，控制轴 数可柔性扩展，各控制节点之间可进行分布式布局，且方便与设计、管理网络 的信息集成。特别适合于需要高速、高精、同步控制的伺服运动控制系统和过 程控制系统。目前已初步形成复杂控制器开发平台和基于 CoDeSys 软 PLC 的控 制平台。具备完全自主知识产权，性价比高。已在机床数控系统、机器人控制 系统、生产线控制系统、纺织机械（高速多轴无纺布交叉铺网机等）控制系统 155 成功应用。

项目概况 千兆位以太网是一种高速以太网，其数据传输速率达 1Gb/s,仍采用 CSMA/CD 的访问控 制机制并与现有的以太网兼容，在布线系统的支持下，可以使原来的快速以太网平滑升级并 能充分保护用户原来的投资。本项目从综合布线系统的设计原则、需求、设计依据、组成、 产品选型、管槽设计和管线铺设及系统测试等方面，提供智能化办公大楼综合布线系统的设 计和实现方案，并进行系统工程的测试与验收。 主要特点 该项目涉及综合布线的“一区、两间、三个子系统及管理”，即工作区、设备间、进线 间、配线子系统、干线子系统、建筑群子系统及管理系统的布线安装与施工技术。千兆位以 太网综合布线系统除具有一般快速以太网综合布线系统设计的特点之外，更重要的是要合理 选择 UTP、光缆及接插件。 技术特点 依据千兆位以太网布线标准设计实现综合布线系统，按照千兆位以太网布线标准进行测 试与验收。 60 技术指标 执行 IEEE 802.3 制定的千兆位以太网标准，包括 802.3z 和 802.3ab 两个布线标准。 市场前景 目前，千兆位以太网技术已成为新建网络和改造网络的首选技术。按照千兆位以太网布 线标准设计综合布线系统，进行线缆选型、布线施工、系统工程测试与验收等关键技术是目 前市场的热点，具有很好的应用发展前景。 

随着通信产业的发展，物联网技术的普及，在“信息消费 ”主张的引领下， 网络基础设备大量部署。网络设备安装，测试，维护离不开网络测试仪。其主 要功能是： 1. 网线测试功能：线距，线序，开路，短路测试。 2. 网口测试功能：链接建立；单工双工；链接速度识别， 10M/100M/1000M。 3. 网络连通性测试功能： PING、TRACE、ARP SCAN 等。 4. 完全的 RFC2544 测试：吞吐量，延迟，帧丢失率，背靠背。 5. 误码测试、封包测试、流量速率测试功能。 6. 服务功能识别功能：FTP、WEB、EMAIL、DHCP、DNS、IPTV 等。 7. 远程连接测试功能。 8. 参数设置功能。IPV4/1PV6 兼容。

本发明公开了一种工业以太网时钟同步方法及系统，其系统包括本地时钟模块、物理层芯片模块、漂移补偿模块和偏移补偿模块; 其方法基于该系统，首先根据参考时钟、累加片内延时、本地时间戳， 结合预设的自动漂移因子 N，获得漂移补偿的补偿周期和漂移极性， 根据补偿极性和补偿周期调整时钟计数，完成漂移补偿;然后根据参 考时钟、本地时间戳、累加片内延时，以及预设的自动偏移因子 M 和 帧传输线延时，获取偏移补偿值，从站在下次本地时间计数时加上所 述偏移补偿值，完成偏移补偿，完成漂移补偿

本项目以通信和控制为核心功能，以实时性和可靠性为基本要求，主控系 统由两个冗余配置的控制卡构成，两个控制卡具有完全相同的软硬件配置，工 作于主从模式的双机热备状态中。控制卡要实现与上层工程师站和操作员站的 以太网通信，与底层测控板卡的现场总线 CAN 通信，还要能够解析、运行和存 储工程师站下载的基于功能框图的控制算法。 历经近四十年的发展， DCS（分布式控制系统）在功能和性能上稳步提升， 提高了工业生产的自动化程度，为企业的生产管理提供了重要的参考数据，在 大型复杂工业生产过程中确立了不可替代的地位。而且，DCS 不断与新的控制技术和通信技术相结合，呈现出新的结构模式和更加优异的性能。通过对 DCS 控制站主控系统的研究，依据具体的功能需求，本项目实现了基于 ARM 微控 制器与嵌入式实时操作系统的 DCS 控制站主控系统。 

本发明公开了一种工业机器人示教盒，包括中央处理器、协处理器、手动操作单元、动态存储器和显示单元，中央处理器分别与协处理器、动态存储器和显示单元电连接，手动操作单元通过协处理器与中央处理器电连接，动态存储器中存储用于运行的程序，手动操作单元用于手动输入控制指令，中央处理器用于读取动态存储器中存储的工业机器人运行程序并将其处理为运行指令，输出到控制器以控制工业机器人的运行，或通过协处理器读取从手动操作单元输入的手动操作信息并处理为运行指令，输出到控制器以控制工业机器人运行，显示单元用于显示运行指令。本发

设计了一种应用于煤矿井下的多功能感知器终端，同时实现了对煤矿井下的环境参数的采集、工作状况的图像数据采集以及语音通信功能。进行了远距离低功耗无线感知系统及其在矿井人员定位与避险中的应用研究，提出了一种用于井下特殊环境的无线传感网技术，即基于 super-zigbee 技术的无线传感网。以煤矿物联网感知层为突破口，对煤矿安全信息感知采集技术、煤矿信息融合、识别与协同技术、煤矿传感网控制技术、煤矿传感网络安全生产等关键技术开展了研究，研发了“基于物联网感知的煤矿设备智能管理系统”和“基于物联网的工矿企业现场诊断与管理系统”，提高了煤矿设备的可靠性和管理水平。针对单独静态分簇、动态分簇的不足，通过对感知区域进行智能分区并将选择簇头及检测目标等参数进行综合考虑，提出了一种静动态分簇技术相结合的网络策略。基于改进后的自适应卡尔曼滤波器优化的智能分区静动态分簇方法使得移动目标的监测精度明显提高，网络能耗显著降低，使移动目标的监测性能达到了更好效果。