$亨通光电(SH600487)$ 在机器人等高复杂度系统中，通信链路常因协议分裂、时延无法保证、电磁干扰等问题面临瓶颈。TS-PON打破了这些制约，通过将全系统运行建立在光网架构之上，并实现统一时钟同步机制，让数据传输不仅高速、稳定，而且具备纳秒级的时间抖动控制。
正文
相关文章
相关推荐
前言：TS-PON技术是目前业内首创的全光端到端工业网络解决方案，专为满足边缘AI、机器人、智能制造等高带宽、低时延与高同步要求的应用场景而生。
在机器人、工业4.0与智能制造迅速发展的当下，通信技术的革新已不再是单纯的带宽升级，而是关于整个边缘智能系统的架构重塑。工业通信网络根据传输介质可分为有线通信和无线通信两大类，其中核心技术包括现场总线、工业以太网、光纤网络（如TS-PON、TSN）等。TS-PON凭借光纤的高带宽和抗干扰特性，正在重新定义工业通信网络的性能边界，尤其适用于高精度控制和柔性制造场景。而传统协议（如Profinet、EtherCAT）在现有系统中仍具优势，但面临向TSN或光网络升级的压力。未来工业网络将呈现“光纤主干+无线边缘+协议融合”的立体架构，TS-PON有望在其中扮演核心角色。
作为一家以光通信为核心的半导体公司，鹏瞰集成电路（杭州）有限公司提出了TS-PON（Time-Sensitive Passive Optical Network）这一初代化的通感控一体化网络技术，并于2025年推出其第二代SoC芯片TS-PON Gen2，为机器人与工业智能设备构建出一套兼具高带宽、低延迟、高同步与高安全的新一代通信骨干。
瞰半导体首席市场营销官江晓峰
在日前举行的松山湖IC设计论坛上，鹏瞰半导体首席市场营销官江晓峰指出，在机器人等高复杂度系统中，通信链路常因协议分裂、时延无法保证、电磁干扰等问题面临瓶颈。TS-PON打破了这些制约，通过将全系统运行建立在光网架构之上，并实现统一时钟同步机制，让数据传输不仅高速、稳定，而且具备纳秒级的时间抖动控制。
据介绍，TS-PON基于无源光网络（PON）的点对多点架构，核心特点包括：
高带宽：第一代产品已支持10Gbps，未来版本计划扩展至25G、50G，以满足高清图像与大规模传感器并发数据流的需求；
超低时延：通过TDM结构与中心时钟同步机制，在复杂工业场景下依然可实现微秒级延迟；
高可靠性：光纤天然抗电磁干扰，特别适用于高干扰工业环境；
高确定性：全网同步带来毫秒以下响应差异，关键执行任务不受突发负载干扰；
低功耗与灵活组网：支持分光、环网、菊花链、光铜混合等多种拓扑结构，适配不同部署场景。
这种基于中心控制器统一调度、节点SoC多协议接入的方案，尤其适合机器人、电机控制、摄像传输等场景中实现数据与控制的同步融合。
TS-PON技术解决工业通信碰到的带宽不足和时延太大及电磁干扰难处理等瓶颈问题。创新地将TSN（时间敏感网络）特点和PON（无源光网络）技术结合，把TSN交换机1G带宽提升到TS-PON的10G，并将通信时延从1000s以上降低到10s，优化了100倍。
TS-PON的Root芯片通常内置在主站的控制器里，Node芯片内置在从站的传感器、执行器等各种分布式现场输入/输出单元中，Root和Node之间采用光纤连接，通过P2MP（点到多点）方式实现信息上传和下发及控制。
TS-PON的典型落地场景：重塑机器人与工业网络架构
在产业应用场景方面，TS-PON已在机器人内部网络重构、电机伺服控制、工业OT/IT融合等多个领域实现验证，显著减少线缆数量、提升控制精度、降低整体布线成本。
场景一：机器人神经系统重构
当前机器人内部的通信系统常常面临多种通信协议并存的问题，例如以太网、CAN、USB、EtherCAT、485等，导致布线复杂且难以维护，尤其在高自由度关节中更是构成空间瓶颈。传统上，每种协议的布线与调试需要大量工程资源，限制了机器人的性能提升和空间利用。
TS-PON解决方案通过一根光纤替代多条电缆，将机器人内的感知、计算与控制信号统一传输。例如，一位客户案例中，摄像头的数据从头部传输至主控SoC，再通过同一条线路传输至电机控制器。TS-PON的高带宽和低延迟特性确保了图像数据、控制信号等在机器人内部的实时传输，同时大幅简化了布线和后期维护，降低了成本并提升了机器人设计的灵活性。
场景二：工业生产中的IT/OT融合
工业自动化系统中，OT（操作技术）与IT（信息技术）的数据传输通常是分开的，但这种分离导致了较高的成本和数据孤岛问题。特别是随着工业4.0的到来，柔性制造的需求使得数据的高占有量与生产过程灵活变动的需求同步增长，IT与OT的融合变得至关重要。
TS-PON方案提供了一个解决方案，通过在一张网络中实现IT和OT的双通道通信。TS-PON不仅能满足工业控制数据的实时传输要求，还能支持大带宽数据流的管理，如传感器数据、设备状态监控等。在光纤抗电磁干扰的基础上，TS-PON能通过统一的架构连接MES、PLC、SCADA等工业系统，打破IT和OT之间的壁垒，提升数据传输的效率与安全性。
