Download het artikel in 
ENGINEERINGNET.BE - Single Pair Ethernet wordt een basis voor een IIoT- en Industry 4.0-infrastructuur. Het SPE industrieel partnernetwork ondersteunt de T1 Industriële interface volgens IEC 63171-6 als een uniform Media Dependent Interface (MDI) zoals bepaald in ISO/IEC JTC 1/SC 25/WG 3 en TIA42 uit 2018.
De leden van het partnerprogramma en de ISO/IEC JTC 1/SC 25/WG 3 werken nauw samen met IEEE 802.3 en IEC SC46C met het oog op eenvormige transmissiestandaarden en koperen datakabels
Eerder al, op de Hannover Messe haakten Harting, TE Connectivity en Hirose de armen in elkaar om de technologie, die voor IIoT ingezet moet worden, te onderbouwen. Het nu nog krachtiger platform zal het SPE-ecosysteem, de standaarden voor transmissieprotocols, kabels en componenten ondersteunen. Het open partnernetwork heeft zijn thuisbasis in Rahden (Westfalen). Het initiatief is ook bedoeld om gebruikers investeringsvertrouwen te bezorgen.
Achtergrond
Traditionele spraak- en datatoepassingen lopen over een koperen vierpaars UTP-, ScTP- of Sc/FTP-kabel. Die haalt 40 Gb/s op 30 meter. Men spreekt van categorie 8 (8C4P). Vooralsnog ging het er steeds om ‘nog meer brandbreedte’ te halen en heel verschillende zaken zoals automatisering, verlichting en veiligheid samen te brengen en op één protocol te integreren.
Maar al snel bots je tegen de grenzen van de standaard aan. ‘Slimmere’ systemen en IoT mikken niet noodzakelijk op bandbreedte. Vaak verzetten sensoren maar heel weinig data (enkele bytes) vergeleken met klassieke datatoepassingen. Wel wil men vandaag veel meer sensoren en toestellen over langere afstanden connecteren. Met klassieke twisted pair is men beperkt tot zo’n honderd meter.
Oudere Ethernet-standaarden bieden geen oplossing voor tal van toepassingen in de industrie, de bouw en automotive waar autonoom rijden staat of valt met sensoren, camera’s, diagnostiek, connectiviteit,… De auto-industrie kiest voor snellere Ethernet om de oudere CAN-bussystemen te vervangen.
Eén single pair is compacter en weegt maar een kwart van de klassieke vierpaars Ethernet-kabel. Er kan dus bespaard worden terwijl ook veiligheid ingebouwd is. De IEEE zette 802.3cg Task Force op om een nieuw ethernetprotocol te ontwikkelen. Het werkt aan twee ‘smaken’: 10Base-T1S met een bereik van 15 m (een transceiver van 200 MHz), en 10Base-T1L met een bereik van 1.000 m (een 20 MHz transceiver).
De IEEE 802.3cg 10 Mb/s Single Twisted-Pair connecteert dan toestellen bij snelheden van 10 Mb/sec over minstens één kilometer en kan daarbij ook een vermogen van 13 Watt leveren (Power over Data Lines of PoDL). 100Base-T1 en 1000Base-T1, met snelheden die al even beschikbaar zijn voor vierpaarskabel in industriële installaties, blinken al aan de horizon.
Het gaat hem natuurlijk niet enkel om Single Pair Ethernet (SPE - makkelijk te installeren, compact en betrouwbare connectiviteit ook in ruigere omgevingen) maar ook om Time Sensitive Networking (TSN), een uniek SPE-protocol waarmee data gecodeerd en versleuteld kunnen worden en netwerken minder elektromagnetische interferentie (EMI) kennen. Het gaat ook om het ontwikkelen van een heel ecosysteem met passende kabels, connectoren, ...
door Luc De Smet
