Single Pair Ethernet
Från sensor till moln utan hinder: SPE är en möjliggörare för IIoT. Med bara ett par kablar gör SPE fältnivån smart - vilket sparar utrymme och kostnader.
Single Pair Ethernet (SPE) överför data via Ethernet med hastigheter på upp till 1 Gbit/s med bara ett trådpar, vilket gör det till den perfekta lösningen för IIoT och barriärfri kommunikation mellan sensor och moln. Upptäck HARTINGs lösningar för Single Pair Ethernet-anslutning och kablage och lär dig mer om SPE-användningsfall, standarder, ekosystemet och varför Single Pair Ethernet är den perfekta möjliggöraren för IIoT.
Hoppa till
Single Pair Ethernet enkelt förklarat
Din guide för snabbstart: Lär känna Single Pair Ethernet i vår kostnadsfria e-bok och våra korta videor.
Vad är Single Pair Ethernet?
Single Pair Ethernet (SPE) är en ny teknikstandard som överför data via Ethernet med hastigheter på 10Mbit/s till 1GBit/s med bara ett par ledningar, vilket gör det till den perfekta infrastrukturlösningen för IIoT och smarta fabriker. Samtidigt möjliggör Single Pair Ethernet strömförsörjning av terminalenheter via Power over Data Line (PoDL). Överföringsavstånd på upp till 1000 meter gör Single Pair Ethernet särskilt intressant för användning inom processautomation.
Fältnivån blir smart
Single Pair Ethernet gör fältnivån smart. Det gör det möjligt att ansluta utrustning, sensorer/ställdon och mycket mer via end-to-end IP-baserad kommunikation upp till fältnivå. Genom att kunna integrera Ethernet-gränssnitt på enkla sensorer, kameror, läs-/ID-enheter eller liknande utrustning blir det möjligt att implementera Integrated Industry och IIoT.
SPE ger en avgörande fördel jämfört med bussystem eller analoga ström-/spänningsgränssnitt, som fortfarande finns på fältnivå idag. Användningen av SPE förenklar parameterinställning, initialisering och programmering. Uppsättning, drift och underhåll av utrustning blir effektivare och mer kostnadseffektivt. SPE i maskiner, robotar och inom järnvägsteknik bidrar också till att spara vikt och utrymme. Den kompletta kabeldragningen är enklare och går dessutom betydligt snabbare att installera.
Fördelarna med Single Pair Ethernet
Att överföra data i Gigabit-hastighet via Ethernet med bara ett par kablar och samtidigt strömförsörja enheterna har stor potential och erbjuder många fördelar.
Efterfrågan på Single Pair Ethernet
Digitaliseringstrenden skapar nya förväntningar på kommunikations- och kablagetekniken, t.ex. hög tillgänglighet, korta åtkomsttider, snabb datatransport och säker överföring av stora datamängder i en mängd olika applikationsmiljöer. Samtidigt måste enheter, kablar och anslutningsteknik bli kraftfullare, mindre och mer robusta samt erbjuda en hög grad av modularitet och kompatibilitet. Med Single Pair Ethernet (SPE) kommer en ny teknik på marknaden som uppfyller de nya kraven.
Fordonsindustrin som pionjär
Single Pair Ethernet används redan i nya generationer av bilar och ersätter CAN och andra bussystem. Styr-, kommunikations- och säkerhetsfunktioner kommer i framtiden att köras enhetligt via Ethernet. Detta är en grundförutsättning för nätverksbaserad eller senare autonom körning.
SPE inom industriell automation
Användningen av Single Pair Ethernet är också värdefull inom industriell automation. Enpars kablage är snabbt, utrymmesbesparande, kostnadseffektivt och enkelt att implementera. Att utrusta enkla sensorer, kameror och liknande med Ethernet-gränssnitt gör SPE till en drivkraft för ämnen som integrerad industri och IIoT. Detta minskar den smarta fältnivån och arbetet med parametrisering, initialisering och programmering.
Hur HARTING innoverar för SPE
HARTING förlitar sig på en allians mellan industri, standardisering och forskning för att utveckla Single Pair Ethernet. Som en del av denna allians har internationella standardiseringskommittéer slutfört en flerstegs urvalsprocess till förmån för HARTING Technology Groups SPE-matningsyta. Detta garanterar också planeringssäkerhet för konstruktörer av nya enheter eller sensor/aktuatorteknik, vilket gör att de aktivt kan påbörja implementeringen av Single Pair Ethernet i respektive enhetsteknik.
För HARTING är SPE ett teknikämne och utgångspunkten för många nya produktutvecklingar. För användaren är SPE dock inte bara en möjlighet utan också en utmaning. Är den här nya tekniken lika säker som den befintliga lösningen? Kan SPE även användas inom processautomation med ledningslängder på 1000 m? Hur mycket ström kan slutenheten använda? När kommer SPE-kontakter och -kablar att finnas tillgängliga och kommer de att vara tillräckligt standardiserade? HARTING tar dessa frågor på stort allvar och har beslutat att besvara dem inom ramen för ett teknikpartnerskap.
Programmet WIPANO ("Knowledge and Technology Transfer through Patents and Standards") är ett initiativ från det federala ministeriet för ekonomi och energi som bidrar till att uppnå detta. HARTING, universitetet i Reutlingen och LEONI arbetar tillsammans i det gemensamma NG200-projektet med angelägna SPE-frågor och integrerar samtidigt sina resultat i den internationella standardiseringsprocessen. Nyligen, med IEC 61076-6, har ett viktigt steg tagits mot att specificera vikt- och utrymmesbesparande kablage för en industrikompatibel enpars anslutningsyta.
Single Pair Ethernet - Vanliga frågor
T1 Industrial – Single Pair Ethernet
Överföring av Ethernet via ett enda par kopparledare. SPE är den perfekta tekniken för att förbinda enheter i fält till Ethernet-nätverket. Single Pair Ethernet-tekniken är snabb, utrymmesbesparande, kostnadseffektiv och klar att implementera. När du utrustar enkla givare, kameror och liknande med Ethernet-gränssnitt gör det SPE till en drivande kraft inom t.ex. Integrerad Industri och IIoT.
Tillgänglig som: KABELANSLUTNING | KABELMONTERING | APPARATSIDA
Single Pair Ethernet-standarder
Barriärfri dataöverföring mellan byggnaden och fältet - Single Pair Ethernet förändrar industriell kommunikation. För att SPE-tekniken ska bli allmänt tillgänglig är kompatibiliteten hos enheter, kablar och kontakter av högsta prioritet. Detta säkerställs genom internationell standardisering.
IEC 63171-6
I och med publiceringen av IEC 63171-6 i januari 2020 av IEC:s standardkommitté SC 48B för anslutningsteknik har standarden för Single Pair Ethernet fastställts. Matningsstandarden IEC 63171-6 T1 Industrial Style var den första standarden som HARTING skickade till SC 48B för ett Ethernet-matningsinterface för ett par så tidigt som 2016. Publiceringen av denna standard ger användarna en pålitlig investeringsbas för framtidssäkra IIoT-nätverk baserat på Single Pair Ethernet. IEC 63171-6 (Industrial Style) är ett komplett standarddokument med alla nödvändiga specifikationer och testsekvenser, som är inkorporerat i nuvarande SPE-kabelstandarder i ISO/IEC 11801-x-serien av standarder för strukturerad kabeldragning.
Implementeringen av SPE i ISO/IEC 11801-dokumenten är mycket viktig eftersom det endast är i denna standard som kablage-kanalerna beskrivs med alla nödvändiga parametrar (längd, antal anslutningar, bandbredd och den kompletta uppsättningen överföringsparametrar inklusive NEXT, FEXT, skärmningsegenskaper etc.) i förhållande till miljön - MICE och därför kan verifieras metrologiskt efter installationen.
Denna koppling av komponentstandarder till kontaktdon och kablar ger alla användare av SPE tydliga riktlinjer för konstruktion och provning av lämpliga överföringslänkar.
Det är i princip möjligt att använda andra kabeldragningskomponenter än de som beskrivs i ISO/IEC 11801-3 Amd.1, men då överensstämmer de inte längre med standarden och det finns risk för inkompatibilitet och funktionsförlust. Av denna anledning lanserade ISO/IEC JTC 1/SC 25/WG 3 och TIA TR-42 internationella urvalsprocesser i början av 2018 för att definiera enhetliga gränssnitt. Dessa två urvalsprocesser initierades gemensamt av IEEE 802.3, som begärde en rekommendation för ett SPE Media Depended Interface (MDI) från ISO/IEC och TIA.
Mer än 20 nationella expertkommittéer deltog i urvalsprocessen. Som ett resultat av denna urvalsprocess har kontaktytan enligt IEC 63171-6, baserad på förslaget från HARTING T1 Industrial, blivit allmänt accepterad för industriella och industrirelaterade applikationer (M2I2C2E2 och M3I3C3E3).
Single Pair Ethernet ecosystem
Globala teknikledare står bakom IEC 63171-6
Standardiserade och enhetliga gränssnitt är nyckeln till att tillverkare gemensamt ska kunna utveckla SPE-EcoSystem från sensorer, ställdon, styrenheter och anslutningsteknik och att användare ska kunna skapa lämpliga automationslösningar från dessa komponenter.
SPE:s industriella partnernätverk
användargrupp en bred investeringsbas för IIoT-nätverk på SPE-basis. Nätverket står enat bakom standardiseringsuppdraget och standarderna IEC 63171-6 och IEC 63171-7.
Partnernätverket ger tydliga rekommendationer för utvecklingen av framtida IIoT-applikationer, är den centrala informationsplattformen och erbjuder säkerhet för användarna att tekniken är att lita på.
