Stuart McKay, explains more about the benefits that Single-pair Ethernet (SPE), the latest development in Ethernet data communications, looks set to bring to the industrial sector."> SPE：启用可靠的IIT基础设施 - 必威betway西

SPE：启用可靠的IIT基础设施

2021年5月10日

斯图尔特·麦凯，更多地说明了以太网数据通信的最新发展单个以太网（SPE）看起来将带给工业部门的好处。

以太网数据通信的最新开发是将其功能扩展到单对电缆上。单重以太网（SPE）允许传统工业网络迁移到以太网网络技术，同时向边缘设备传递功率和数据。

SPE提供了一个启用平台，该平台允许从各种旧网络迁移到一个通用物理层。工业4.0距离通过单个技术从边缘传感器，植物地板到公司台式机更近一步。

SPE扩大了工业互联网（IIOT）的资源（IIOT），为组织提供了加速器，以迁移到基于以太网的运营技术（OT），提供与信息技术（IT）网络兼容的通用通信协议。这种扩展涵盖了端到端解决方案，包括开关，阀门，电缆和传感器，这些解决方案已由许多组织开发，以实现对最有效的协议进行协调所必需的更改。

尽管以太网已经在工业市场中获得了份额，并且有多种形式可用，但在以太网尚未满足应用程序要求的情况下，非埃特内特协议仍然占上风。这种多种协议方案继续为旧环境增加成本和复杂性，包括多样化的安装和维护人员为服务这种多样化的环境服务。

随着越来越多的工业设备和设备连接，OT网络已成为以太网和旧版FieldBus协议的组合。在新的安装节点方面，最近的研究得出的结论是，工业以太网在2018年首次超过了传统的野外渠道，这一进展仍在继续。工业以太网的稳定增长率为20％，现在占全球市场的65％，增长了8％。在全球范围内，Profinet现在是最大的工业以太网网络，市场占市场的18％，紧随其后的是以太网/IP 17％

超速迁移
SPE的功能增加了对全墨西网络解决方案的承诺。进步使组织更容易实施和管理。单个协议网络将提供数据透明度，并提高安全性以及IIOT的增长及其无缝连接到公司信息系统以及工业流程的需求将使收敛推向以太网平台。

最初的IEEE标准802.3CG-2019是在2020年初宣布的，当时启动了设备芯片以支持SPE应用程序。用于通信的对数减少，可以减少电缆和连接器的大小，而技术将电源和数据同时传递到单个连接内的边缘设备。IP20 SPE连接器是一个小格式模块，具有RJ45端口的一半，该端口具有正面闩锁互动的安全连接。必威bet集成电源和数据消除了对本地电池或电源的需求，并节省了变压器和电路保护，同时改善了安装时间并简化了维护。

与终止TIA-568A/B标准的4对电缆相比，使用LC风格的连接器终止一置一对电缆，快速而简单。使用通用工具，技术人员能够在4对终止所花费的时间内执行SPE终止。它还使用了18台AWG电缆，可提供更轻，较小的电缆。SPE连接器终止将不太容易出错，从而最大程度地减少返工。鉴于重量和尺寸减小，可以将更多的电缆运行汇总在一起，从而简化实现。

数据和功率对SPE对远程设备的重要性不能被夸大。IEEE 802.3BU标准为SPE连接提供了远程直流电源，称为数据线或PODL。PODL类似于标准以太网的电力以太网（POE）技术，该技术正在改变智能建筑电气和数据通信基础架构。

SPE的另一个积极属性是重复使用现有有线媒体的潜力。许多工厂和植物都有传统的单对扭曲电缆，可以将其重复使用为SPE有线媒体，但要遵守资格。例如，使用或冗余的RS-485电缆是18 AWG仪表，使其成为新电缆运行的可行替代方案。需要测试电缆，以确保相对于10Base-T1L链路传输的TIA-568.5标准，它们相对于电缆的性能达到了电缆性能。

Panduit公司研发高级首席工程师鲍勃·沃斯（Bob Voss），兼以太网联盟的单对以太网小组委员会主席，最近表示，单对以太网的能力及其能力及其支持行业和制造业中验证的运营技术拓扑的能力正在为组织带来真正的价值。

在SPE环境上的合并可减少或消除非以太网和基于IP的网络的优势，从而消除非以太网的挑战。以太网网络更快，提供增强的技术，例如时间敏感网络（TSN）和软件定义的网络（SDN）。尽管四对以太网已经建立了良好的支持工业网络中较高水平，但对于许多较低的价值边缘设备而言，它并不具有成本效益。SPE被设计为在正确的价格点上的解决方案，为入门级提供了更广泛的价格敏感IIOT设备的实施。当前使用RS-485串行通信的系统可以升级到媒体几乎没有变化，因此可以带入以太网网络。

快速而友好
SPE提供了增加的带宽，可在边缘提高数据速率，最多10 Mbps的传输速度高达1,000m。考虑到基于RS-485的旧约协议，其中链路速度仅为相同1,000m的31.2kbps，即快300倍。

SPE的便利性，成本和相对功能为工业环境中SPE的迁移或逐步部署提供了低成本的访问。该技术的成本与将数据捕获功能扩展到多个边缘设备的扩展为一致，在这些设备上，先前访问的成本较高。

SPE的预期早期申请包括连接以下内容：

•用于危险和严重过程自动化环境的仪器设备。
•滑行和机器I/O块到OT网络。
•用于机器或细胞区域工业网络开关的机器设备。
•野外传感器和执行器到工业网络开关点对点或通过结构化电缆链路通道，均高达1公里的长度远远超过当前100m的限制。
•以雏菊链方式连接的现场设备，带有嵌入式2通道开关。
•远程I/O模块彼此，网络开关或控制器。
•通过多滴拓扑（10BASE-T1S）一起在单个电缆上一起使用板板设备。

IIOT的扩展取决于具有成本效益的技术，再加上廉价的传感器来推动规模。大量自动化产品可能首先更改，而专业的旧版协议设必威官方登陆备将需要更长的时间才能更换。一旦组织了解他们可以从SPE中获得的市场优势，相关设备的实施将大大增加，这反过来又将降低网络在以太网上收敛时的复杂性。

预计SPE将成为制造商和工厂的关键技术：
•实现从云到边缘的可见性的无缝网络。
•增加边缘的带宽以实现高级诊断。
•通过消除协议翻译网关来简化边缘网络。
•转换和简化直流控制电源基础架构。
•通过扩展制造IT防御性深度技术来改善网络安全。
•连接微型的微iot和其他限制的外形设备。
•降低OT网络的TCO。

总之，SPE是制造商和工业工厂设施的一种变革性技术。对于制造空间和其他市场领域，例如铁路运输和建筑自动化也将在随后的几年中开始采用SPE网络。

Stuart McKay是Panduit的业务发展经理。


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