伴隨單對(duì)以太網(wǎng)(SPE)技術(shù)的發(fā)展,Phoenix Contact,Weidmüller,Reichle&De-Massari(R&M),Fluke Networks和Teleg?rtner合作關(guān)系不斷加強(qiáng),并成立SPE系統(tǒng)聯(lián)盟。

  在這個(gè)團(tuán)隊(duì)中,來自不同行業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域的領(lǐng)先技術(shù)公司聚集在一起,整合各自的SPE專業(yè)知識(shí)并有針對(duì)性開展交流。

  該聯(lián)盟的成員以追求推動(dòng)SPE在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)以及相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展為目標(biāo)。

  目前,羅森伯格、Datwyler、Kyland、Microchip Technology、SICK、O-Ring、Draka/Prysmian Group和University 4 Industry等公司也正式加入該聯(lián)盟。

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  SPE強(qiáng)大的優(yōu)勢

  首先我們已經(jīng)沒有必要拿單對(duì)以太網(wǎng)對(duì)標(biāo)在工業(yè)場景中不具備普適性的無線連接,在與其他有線連接的比較中,單對(duì)以太網(wǎng)在相同的緊湊接口中提供數(shù)據(jù)線(PoDL)供電,只使用兩根線纜即可完成對(duì)數(shù)據(jù)和電力的傳輸。

  傳統(tǒng)的有線連接是四根線纜,更少的線纜意味著更低的成本,意味著機(jī)械設(shè)備有了更充分的自由度。從一個(gè)更刁鉆的角度來說,線纜Cu含量的減少是不是也意味著能用更少的能量實(shí)現(xiàn)更快的傳輸。這么看來,成本這筆賬,怎么算都不會(huì)虧。

  上面說到單對(duì)以太網(wǎng)能夠在短距離內(nèi)達(dá)到1Gb/s的連接速度,其電纜長度可以達(dá)到1000米,傳輸速度10MB/s,進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)單對(duì)以太網(wǎng)使用600MHz的帶寬。

  通信傳輸優(yōu)勢很明顯,無須贅述。我們關(guān)注的是,單對(duì)以太網(wǎng)連接其中一個(gè)端子用于1Gbps/600MHz的數(shù)據(jù)傳輸,另一個(gè)支持電流高達(dá)8A的電力傳輸。

  這種將數(shù)據(jù)與電源混合連接必須要做到金屬屏蔽分離,以避免功率信號(hào)與數(shù)據(jù)信號(hào)的干擾。

  總的來看,這種技術(shù)使連接器整體尺寸變小,減少了很多終端的工作量。

  單對(duì)以太網(wǎng)將以太網(wǎng)降低到傳感器執(zhí)行器級(jí)別,并將傳感器執(zhí)行器直接連接到自動(dòng)化系統(tǒng)或云端,對(duì)于工業(yè)互聯(lián)是極大的幫助。

  在SPE應(yīng)用領(lǐng)域中,傳輸信道是由各種電纜和連接器組成。系統(tǒng)基于(例如,ISO/IEC 11801系列標(biāo)準(zhǔn))帶寬、衰減、回波損耗和鎧裝尺寸等傳輸參數(shù)來確定信道,連接器和電纜需根據(jù)相應(yīng)的信道要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

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  SPE僅需使用一對(duì)電線,便可提供電力和數(shù)據(jù)傳輸

  傳輸速率可達(dá)10Mbit/S,最大傳輸長度1公里;當(dāng)速率需要至1Gbit/S,最大傳輸長度可達(dá)40米,即使對(duì)于應(yīng)對(duì)極其復(fù)雜的傳感器技術(shù)也能否輕松應(yīng)對(duì)。此外,其還可集成掃描儀和攝像頭。相較之下,快速以太網(wǎng)需要兩對(duì)導(dǎo)線,千兆及以上以太網(wǎng)需要四對(duì)導(dǎo)線,空間結(jié)構(gòu)占據(jù)量明顯大于SPE。

  IEC46C委員會(huì)正在積極推進(jìn)這項(xiàng)工作,固定路由帶寬為20 MHz的線纜,適用于10BaseT1的信號(hào)傳輸,帶寬為600 MHz的電纜適用于100BaseT1和1000BeT1的傳輸(IEC 61156-11系列標(biāo)準(zhǔn)及關(guān)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn))。

  SPE的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)了信號(hào)和電源同步傳輸,例如從開關(guān)到傳感器。在建筑布線領(lǐng)域被稱為PoE,在這里稱作單對(duì)電纜(power over data line)。

  基于橫截面和線纜長度,傳輸?shù)碾娔芸蛇_(dá)約15W。工業(yè)和建筑領(lǐng)域中在不同環(huán)境條件對(duì)機(jī)械、耐腐蝕、耐熱、防火及電磁電阻方面有有這不同的要求