Single Pair Ethernet

Single Pair Ethernet Sensörden buluta uyumlu cihaz haberleşmesi

Single Pair Ethernet (SPE), Ethernet'in tek bir kablo çifti aracılığıyla iletilmesini sağlayarak sensörlerin uygun maliyetli ve yer tasarruflu bağlantısını sağlar. Saha seviyesinde istikrarlı IP haberleşme mümkün hale gelir. Veri iletimine ek olarak Single Pair Ethernet teknolojisi PoDL - Power over Data Line üzerinden uç cihazların eş zamanlı beslemesine izin verir.

Single Pair Ethernet, Endüstri 4.0 ve Endüstriyel Nesnelerin İnterneti'nin (IIoT) temeli olan tek tip bir ağ altyapısının gereksinimlerini karşılar.

Single Pair Ethernet tam olarak nedir?

Halihazırda otomasyon piramidindeki tüm üst seviyeleri birbirine bağlayan klasik Ethernet, genellikle en düşük saha seviyesini bağlamak için uygun değildir. Montaj genellikle oldukça karmaşıktır veya maksimum mesafeler yeterli değildir. SPE teknolojisi bu noktada klasik Ethernet'in performans profilini kararlı şekilde genişletiyor.

Single Pair Ethernet fiziksel katmanın başka bir biçimidir. Daha önce Fast Ethernet (100 Mbps) iletimi için iki çift kablonun veya Gigabit Ethernet için dört çift kablonun gerekli olduğu durumlarda, Single Pair Ethernet yalnızca tek bir kablo çifti ile veri iletimine izin verir. Bu, kompakt cihazları, sensörleri ve aktüatörleri doğrudan saha seviyesinden bağlamak için yeni fırsatlar sunuyor. Bunu gerçekleştirmek için artık ek alt sistemler veya gateway'ler gerekli değildir. Bu nedenle SPE, mevcut ve gelecekteki birçok uygulama için hafif ve malzeme tasarrufu sağlayan Ethernet geliştirmesidir.

IP tabanlı haberleşme sırasında tablet kullanan bir çalışan

Saha seviyesinden buluta kadar istikrarlı IP tabanlı haberleşme

Ethernet tabanlı haberleşme ile geleceğe hazır network altyapısı

Mevcut çözümlerle doğrudan karşılaştırıldığında, TCP/IP ve Zamana Duyarlı Network Oluşturma (TSN) Ethernet, çok daha yüksek veri aktarım hızlarıyla gerçek zamanlı veri aktarımına olanak tanır. Single Pair Ethernet ile bu saha seviyesindeki verilerle de mümkündür. Modern haberleşme teknolojisi sensörden buluta alan ve maliyet açısından verimli Ethernet haberleşmesi sağlar. Geniş bir uygulama yelpazesinde kapsamlı SPE kullanımı, iletim protokolleri, kablolama ve cihaz bileşenleri için tanımlanmış standartlar aracılığıyla evrensel uyumlulukla mümkün kılınmıştır.

Tek bir çift kablo üzerinden veri iletimi, mevcut iki telli kablo altyapılarının (kablo paylaşımı) kullanımına izin verir. Bu, özellikle malzeme kullanımında büyük tasarruf sağlarken gerekli kablolama miktarını azaltır ve kolay entegrasyon sağlar. Teknoloji, 1000 metreye kadar menzile, 10 Gbps'ye kadar veri hızına ve 50 W'a kadar güce sahip uygulamalarda kullanılabilir. Bir SPE network'ü bir yıldız veya hat topolojisi ile kurulabilir. Teknoloji, geleceğe yönelik network altyapısının gereksinimlerini karşılar.

Ücretsiz web semineri
Single Pair Ethernet için kompakt bir kılavuz
Single Pair Ethernet hakkında bilmeniz gereken her şey: Web seminerinde Phoenix Contact SPE uzmanları Verena Neuhaus ve Tim Kindermann teknolojiyi tanıtıyor ve endüstriyel haberleşmedeki trendleri tartışıyor. Ayrıca SPE ürünlerini uygulamalarınızda nasıl kârlı şekilde kullanabileceğinizi de gösteriyorlar.
Web seminerini izleyin
Phoenix Contact SPE uzmanları Verena Neuhaus ve Tim Kindermann ile Single Pair Ethernet hakkında web semineri

Single Pair Ethernet teknolojisi özellikleri


Single Pair Ethernet standartları

Farklı standartlar ve normlar Ethernet arayüzlerinden kablolamaya ve veri iletimine kadar SPE teknolojisi etrafındaki her şeyi düzenler. SPE standartları IEEE802.3'de belirtilmiştir. Bu standart, bir kablo çifti aracılığıyla Ethernet tabanlı veri iletimi için teknik çerçeveyi tanımlar. Farklılıklar iletim hızlarında ve mesafelerdedir. IEC 63171, bu SPE standartları için uyumlu konnektörleri tanımlar.

Phoenix Contact, IEC 63171-2'ye uygun IP20 konnektörlerin yanı sıra IEC 63171-5'e uygun M8 ve M12 tasarımlı IP67 konnektörler sağlar. Ek olarak, şu anda IEC 63171-7'ye uygun SPE M12 hibrit konnektörler geliştirilmektedir. SPE kabloları IEC 61156-1x standardında tanımlanmıştır. Gereksinimleri karşılaması durumunda mevcut kablo altyapılarının da kullanılması mümkündür.

SPE standartları

İletim kanalları

Single Pair Ethernet otomotiv endüstrisinden gelmektedir. Amaç, mümkün olduğunca az kabloyla yüksek performans sağlayabilen verimli ve tek tip bir altyapı gerçekleştirmektir. Diğer endüstrilerdeki uygulamalar için de benzer gereklilikler geçerlidir. Bununla birlikte, çok sayıda uygulamada klasik Ethernet için maksimum bağlantı uzunluğu olan 100 metre yeterli değildir. IEEE 802.3cg'ye uygun SPE standardı 10BASE-T1L, büyük ölçüde daha uzun iletim mesafesi sağlar. Bu standart, tek bir kablo çifti ile veri kablolaması ve 1000 metreye kadar iletim mesafesini tanımlar.

1000 metre iletim uzunluğu ile iletim hızları, 40 metre iletim mesafesinde 10 Mbps veya 1 Gbps'ye kadar ulaşır. Bu iletim hızları saha seviyesindeki en gelişmiş sensör bileşenleri için bile yeterlidir. Bu, SPE arayüzlerinin endüstriyel uygulamalar için evrensel olarak kullanılabileceği anlamına gelir.

PoDL – Power over Data Line

Power over Data Line (PoDL) ile sensörler ve saha cihazlarının beslemesi aynı anda olur

PoDL – Veri Hattı Üzerinden Güç

Ethernet üzerinden veri aktarımına ek olarak, SPE teknolojisi nihai cihazlara eş zamanlı güç beslemesine de izin verir. Veri Hattı Üzerinden Güç (PoDL) ile 50W'a kadar etkin bir çıkış iletilebilir.

Çeşitli performans sınıfları IEEE802.3bu ve IEEE 802.3cg standardında açıklanmıştır. Bu teknoloji ile veri iletiminde kullanılan kablo ile 1.000 metre uzaklığa kadar bir sensöre veya aktüatöre güç sağlamak mümkündür. Bu, saha kablolaması için gerekli montaj işçiliğini ve alanı en aza indirir.

PoDL performans sınıfları

PoDL performans sınıflarına genel bakışı içeren tablo

Single Pair Ethernet uygulamaları SPE, Endüstri 4.0, bina, fabrika ve proses otomasyonundaki farklı uygulamalar için idealdir. SPE teknolojisi, kullanıldığı ortamdan bağımsız olarak mevcut Ethernet altyapısına kolayca entegre edilebilir. Kaynakların korunması, minyatürleşen cihaz trendi açısından Single Pair Ethernet yer tasarrufu sağlayan kablolar sayesinde elektronik cihazlarınız için daha fazla alan sunar.

Otomotiv endüstrisi
İmalat endüstrisinde bir ekranın önünde duran bir çalışan
Proses endüstrisi
Bina otomasyonuna sahip bir binanın dışarıdan görünüşü
Otomotiv endüstrisi

Yer tasarrufu sağlayan bu teknoloji otomotiv endüstrisindeki uygulamalar için idealdir. Sadece bir bükümlü çift kablo üzerinden 10 Mbps'den 1 Gbps'ye aktarım hızları ve maksimum 15 metre (ekransız) veya 40 metre (ekranlı) kablo uzunluğu ile araç kablo tesisatlarında kullanım için tasarlanmıştır. Ayrıca, 10 Gbps'ye kadar ve hatta daha yüksek veri aktarım hızlarını mümkün kılması beklenen, geliştirilmekte olan bir dizi yeni SPE standardı bulunmaktadır. SPE bu nedenle yeni nesil araçlarda CAN, MOST, FlexRay ve diğer veri yolu sistemlerinin yerini alacaktır. Emniyet işlevleri, kontrol ve haberleşme Ethernet üzerinden tek tip çalışır. Bu, bağlantılı veya otonom sürüş için temel bir ön koşuldur.

İmalat endüstrisinde bir ekranın önünde duran bir çalışan

Sensörlerin entegrasyonu tüm üretim alanlarında önemli bir rol oynar. SPE, sensörleri, aktüatörleri ve saha cihazlarını güvenilir şekilde mevcut Ethernet ortamına entegre eder. Bu, gerekli verilerin ve proses bilgilerinin analiz için doğrudan kontrol seviyesine veya buluta iletilebileceği anlamına gelir. Fieldbus protokollerinin aksine Ethernet otomasyonun her seviyesinde kullanılabilir. Ek gateway'lere veya arayüzlere gerek yoktur. Tek bir kablo çiftine indirgeme, sensörlerin doğrudan makinelerde veya sistemlerde kablolanmasını da basitleştirir. Sistemlerin kurulması, işletilmesi ve bakımı daha verimli ve uygun maliyetli hale gelir.

Proses endüstrisi

Ethernet APL, proses uygulamalarının ex bölgelerinde saha cihazlarının ve sensörlerin doğrudan iki telli Ethernet bağlantısını sağlar. Advanced Physical Layer (APL), IEC TS 60079-47, 2021-03 (2-WISE) standardı (2-WISE = 2-Kablolu Kendinden Güvenli Ethernet) ile birlikte IEEE 802.3cg'nin 10BASE-T1-L standardını kullanmakta ve öz güvenlik dahil patlamaya karşı koruma yöntemlerini desteklemektedir. 10 Mbps'de 1000 metreye kadar mesafelerin köprülenmesi ve patlayıcı alanlarda kullanım mümkündür. Yeni haberleşme altyapısı proses endüstrisinde istikrarlı Ethernet kullanımı sağlar.

Ethernet APL hakkında daha fazla bilgi
Bina otomasyonuna sahip bir binanın dışarıdan görünüşü

Network'e bağlı binalar yüksek verimlilik, artırılmış emniyet ve kullanışlılık işlevleri sağlar. Uçtan uca IP protokolü kullanılarak, örneğin sensörler, anahtarlar ve termostatlar, yerel veri network'ü ve bulut aracılığıyla bina yönetim sistemine bağlanabilir.  İstikrarlı SPE kablolaması, mevcut fieldbus sistemlerinin, karmaşık arayüzlerin ve gateway'lerin yerini alır. Ağ kabloları  gibi mevcut iki telli kablo altyapılarını yeniden kullanma seçeneği de vardır. Bu, montajı ve devreye almayı önemli ölçüde kolaylaştırır.

Bina otomasyonu hakkında daha fazla bilgi edinin

Ürünlerimiz


M8, M12, M12 Hibrit ve IP 20 SPE konnektörler

SPE konnektörleri

Single Pair Ethernet için kompakt cihaz ve kablo konnektörleri, fabrika ve proses otomasyonunda verimli veri iletimi için idealdir.

M8 ve M12 tasarımlı IEC 63171-5'e uygun pin konnektör modelleri, zorlu saha ortamlarında bile endüstriyel uygulamalar için kullanılmaktadır. IEC 63171-2'ye uygun IP20 pin konnektör modeli bina kablolamasında başı çekiyor. Bu pin konnektör modeli tüm standart seriler arasında en kompakt olanıdır ve geleneksel RJ45 arayüzüne kıyasla bağlantı yoğunluğunun iki katına çıkmasını sağlar. Azalan kablolama geleceğe hazır Ethernet haberleşmesinin temelidir.

SPE PCB klemensleri özellikle Endüstri 4.0 ve IIoT uygulamaları için uygundur

SPE PCB klemensler

Single Pair Ethernet Endüstri 4.0 ve IIoT uygulamalarını gerçekleştirmek için güçlü bir teknolojidir. COMBICON programının PCB klemensleri, net renk kodları ve sezgisel kullanımıyla tam da bu noktada kendini gösterir.

Yönetilebilir SPE switch

Yönetilebilir SPE switch'ler

Yönetilebilir SPE switch'ler SPE arayüzlü modern sensörlerin ve saha cihazlarının ilk kez doğrudan Ethernet network'üne bağlanmasını sağlar. Bu, onları saha seviyesindeki sensör verilerinin buluta ve internete entegre edildiği akıllı bir SPE çözümünün temeli yapar.

10BASE-T1L SPE standardıyla, yönetilebilir switch 1.000 metreye kadar mesafeleri destekler. Sensörlere ayrıca Veri Hattı Üzerinden Güç (PoDL) aracılığıyla optimum şekilde güç sağlanır.

Phoenix Contact SPE danışman ekibi: Tim Kindermann, Verena Neuhaus ve Guadalupe Chalas

Single Pair Ethernet için danışman ekibimizin sundukları

Phoenix Contact, Single Pair Ethernet'i farklı endüstrilerde ve alanlarda kullanmak için gerekli uzmanlığa ve ürün portföyüne sahiptir. SPE uzmanları Verena Neuhaus, Guadalupe Chalas ve Tim Kindermann'ın, dijitalleşmenin anahtar teknolojisi olan Single Pair Ethernet için özel çözümler geliştirmede sizinle birlikte nasıl çalışacağını öğrenin.

Akıllı network bağlantısı için ana ortağınız

Phoenix Contact Single Pair Ethernet entegrasyonu için ana ortağınızdır. Cihaz arayüzünden, kablolamadan ve aktif network bileşenlerinden; sahadaki sensörlerden ofisinizdeki PC'ye. Phoenix Contact, dijitalleşme alanında öncü olarak kapsamlı bir ürün portföyü geliştirmektedir.

Tek Çift Ethernet (Single Pair Ethernet) System Alliance logo, lider teknoloji şirketlerinden oluşan bir ittifak

Single Pair Ethernet System Alliance

Phoenix Contact, SPE System Alliance'ı oluşturmak için diğer önde gelen teknoloji şirketleriyle bir araya geldi. Ortak şirketler, Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT) ve diğer tüm uygulama alanları için SPE teknolojisini teşvik etme ortak amacını izleyerek, Single Pair Ethernet uzmanlıklarını bir araya getiriyor ve hedef odaklı paylaşımlara olanak tanıyor.

Single Pair Ethernet sorular ve cevaplar

Single Pair Ethernet için M8 ve IP20 konnektörler
Single Pair Ethernet ile fabrika otomasyonu topolojisi
SPE standartları ve özellikleri
Gömülü sistemde kullanılan Single Pair Ethernet
SPE için kablo altyapısı
Single Pair Ethernet için M8 ve IP20 konnektörler

Güncel Ethernet teknolojisi uygulamanız için yalnız bir kablo çifti üzerinden 10 Gbps'e kadar iletim hızı sağlar.

Single Pair Ethernet ile fabrika otomasyonu topolojisi

SPE altyapısı ile sahadan buluta veri kablolarını azaltabilir ve medya arızalarının yanı sıra cihaz arızalarını da önleyebilirsiniz. Gateway'lere ihtiyaç duyulmaması için istikrarlı Ethernet tabanlı networkler kurabilirsiniz. Ayrıca, SPE ile kablolama daha kolaydır ve zaman tasarrufu sağlanır, çünkü sadece iki kablonun bağlanması gerekir. 10Base-T1L standardı 1000 m'ye kadar mesafelerde Ethernet kablolaması sağlar.

SPE standartları ve özellikleri

SPE standartları IEEE 802.3'de belirtilmiştir. Güncel olarak, çoktan aşılmış olan farklı iletim hızları ve mesafeleri içeren beş farklı standart bulunur. Diğer başka standartlar tartışılmaktadır.

Gömülü sistemde kullanılan Single Pair Ethernet

Evet, PoDL standardı (Veri Hattı Üzerinden Güç) aracılığıyla 50W'a kadar bir güç iletilebilir. Çeşitli performans sınıfları IEEE802.3bu ve IEEE 802.3cg standardında açıklanmıştır.

SPE için kablo altyapısı

Gereksinimleri karşılıyorlarsa SPE için mevcut kablo altyapısını kullanmanız düşünülebilir. SPE kabloları IEC 61156-1x standardında tanımlanmıştır.

Diğer yeni haberleşme teknolojileri Sahaya kadar kararlı haberleşme

OPC UA, TSN, SPE ve 5G gibi yeni haberleşme standartları, halihazırda standartlaştırma projelerinde çeşitli komiteler tarafından oluşturulmaktadır. Bununla birlikte, bu yeni teknolojiler birbirlerinden bağımsız olarak değerlendirilmeyecektir - aksine, bunlar birlikte geleceğin haberleşmesini oluşturmaktadır.
Phoenix Contact, endüstriyel haberleşme teknolojisinde 30 yılın üzerinde deneyime sahip bir teknoloji lideri olarak, ana standartlaştırma komitelerinin tamamında aktif olarak yer almaktadır. Bu komitelerde, sizin için otomasyona yönelik yeni bir üreticiler arası haberleşme standardı şekillendirmeye çalışıyoruz.

Web sayfalarımızda yeni standartlar hakkında daha fazla bilgi edinin.