如今,新工业革命和互联网的创新发展息息相关。工业互联网作为新型信息技术与工业系统高度融合的结晶,拥有推动网络基础设施升级换代,网络应用由虚拟到实际的强大能力。目前,在工业体系中存在许多种实时协议,但却不是标准以太网,存在易用性差、互操作性低、带宽小却成本高等问题。特别是当前大数据和云计算等进入工业控制领域、IT和OT进行融合,要在保证传输的实时性和确定性的前提下传输大容量数据,此时目前的实时以太网协议就并不适用了。为此业界成立了标准组织为工业上应用的时间敏感型数据制定了新的传输标准,这就是时间敏感网络(Time-Sensitive Networking,简称TSN),旨在解决现有网络的一些缺点。其中,TSN交换机则是TSN工业网络中最基础的网络设施。本文针对TSN技术中主流标准的原理、算法以及应用场景进行了深入研究,通过对LS1028A芯片的研究与设计,实现了TSN交换机的硬件系统。文章通过对TSN实时内核在OpenIL中的实现,解决了时间敏感流的时钟同步、队列调度等主要功能在交换机系统上的应用。为了验证TSN交换机的性能,本文针对不同技术搭建了多种测试环境进行实验,实现结果表明,该交换机系统能够有效实现TSN的多种主要功能。作为工业互联网大平台中IT与OT融合的一个重要环节,TSN技术的应用将逐步扩大。