Globales Ökosystem für Speed und Effizienz
Matthias Fritsche
Position: Senior Specialist Ethernet Connectivity
- Firma: HARTING Electronics GmbH
Daten sind neben Power eine essenzielle Lebensader für unsere modernen Gesellschaften. Voraussetzung für die reibungslose Funktion der weltweiten Kommunikationssysteme sind einheitliche internationale Standards. Die dominierende Übertragungstechnologie, besonders in den in Local Area Networks (LAN), basieren auf den IEEE802 Protokollen. Diese umfassen die Datenübertragung via Funk, wie WiFi, Bluetooth oder zukünftig auch LiFi (kurz für "Light Fidelity") nach IEEE802.11 und natürlich die kabelgebundenen IEEE802.3 Übertragungsprotokolle für Ethernet.
Die Kabelinfrastruktur für kupferbasierte- oder optische Verkabelungen wird in der Normenreihe ISO/IEC 11801-x spezifiziert. Die Normen sind international gültig und werden meist unverändert auch in europäische und nationale Normen überführt. Diese Normenreihe fungiert als Handbuch zum Aufbau standardisierter Verkabelungssysteme. Die verschiedenen Anwendungsbereiche wie Bürogebäude, Rechenzentren oder industrielle Netzwerke besitzen angepasste Abschnitte, die jeweils auf die spezifischen Anforderungen eingehen. Hinsichtlich der geeigneten Kabel und Verbindungstechnik, wird auf die entsprechenden Kabel- und Steckverbindernormen referenziert.
Damit ist diese Normenlandschaft eines der erfolgreichsten internationalen Normenprojekte aller Zeiten.
Matthias Fritsche
Sr. Specialist Ethernet
Damit ergibt sich ein vollständiges und perfekt aufeinander abgestimmte Normenökosystem mit allen notwendigen Angaben für die Planung, den Aufbau und den Betrieb der Verkabelungsinfrastruktur. Alle Daten, die wir heute täglich wie selbstverständlich nutzen, werden über diese Netzwerke übertragen. Die Abstimmungsarbeit für diese international einheitlichen Standards, ermöglichen erst unsere heutige, technisierte Welt. Damit ist diese Normenlandschaft und damit auch dazu passenden Produktökosystem eines der erfolgreichsten internationalen Normenprojekte aller Zeiten. Das zeigt sich auch an der weltweit einheitlich genutzten RJ45 Schnittstelle, die man quasi überall findet und die somit auch das bildliche Synonym für Ethernet ist.
Heute finden wir Ethernet nicht mehr nur in der IT-Welt, sondern in allen Sektoren der All Electric Society (AES) mit den für HARTING relevanten Sektoren Energy, Industry, Mobility, Infrastructure und Agriculture. Natürlich sind hier die genutzten Ethernet Übertragungsprotokolle die gleichen wie in der IT, aber für diese OT-Anwendungen muss die Verkabelungsinfrastruktur auf die Anforderungen in den jeweiligen Sektoren angepasst werden. Das betrifft robustere Kabelkonstruktionen, die den oft rauen Umgebungsanforderungen in Bezug auf Klima, chemische und mechanische Stabilität dauerhaft widerstehen können. Ebenso müssen auch die Datenschnittstellen auf diese Anforderungen angepasst sein. Immer häufiger werden gegenwärtig Stromversorgung und Datenübertragung wieder in einem Kabel und einer Schnittstelle kombiniert, um Bauraum zu sparen und das Handling zu vereinfachen. Ein gutes Beispiel hierfür sind die Ladesteckverbinder für Fahrzeuge. Aber auch in der Automation findet eine kombinierte Verkabelungsinfrastruktur unter dem Schlagwort „One Cable Automation“ (kurz OCA) immer stärkere Verbreitung.
Über die verschiedenen Sektoren hinweggesehen, wird schnell klar, dass die definierten Ethernet Protokolle einheitlich sein müssen, die Infrastruktur in ihrer Ausführung jedoch immer spezifisch auf ihren Anwendungszweck ausgelegt sein muss. Somit benötigt man neben dem im IT-Markt dominierenden RJ45 eine ganze Reihe auf die jeweiligen Anforderungen zugeschnittenen Steckverbindungen. Kurzum, wir nutzen einheitliche Ethernet Protokolle mit einer vielfältigen Verkabelungsinfrastruktur und angepasster Verbindungstechnik für die All Electric and Connected Society.
Nachdem mit den heute eingesetzten Ethernet-Protokollen und der zugehörigen Verkabelungsinfrastruktur alle Anwendungen von der Geräteebene bis ins Rechenzentrum verbunden werden können, liegt der Fokus der laufenden IEEE-Aktivitäten auf der Vervollständigung der SPE-Protokolle hinsichtlich höherer Geschwindigkeiten und größerer Übertragungslängen auf der einen Seite und im Bereich der Hochleistungsrechenzentren auf immer höheren Geschwindigkeiten von 200/400/800 Gbit oder in naher Zukunft bis auf 1,6 Tbit um die notwendige Bandbreite zwischen den Servern für rechenintensive KI und AI Anwendungen bereitzustellen.