這種技術可節省空間，非常適合用於汽車行業的各類應用。它僅透過一對雙絞線就能實現 10 Mbps 至 1 Gbps 的傳輸速率，且電纜長度最大可達 15 m（非遮罩）或 40 m（遮罩），非常適合用在車輛電纜束中。此外，人們還在制定其他新的 SPE 標準，以實現 10 Gbps 甚至更高的資料傳輸速率。在新一代的車輛中，SPE 將逐步取代 CAN、MOST、FlexRay 等匯流排系統。安全功能、控制器和通訊統一透過乙太網路運轉。這是聯網或自動駕駛的重要前提。
單對乙太網路 確保從感測器到雲端的端對端設備通訊：單對乙太網路 (SPE) 僅透過一對線即可實現乙太網路傳輸，從而確保經濟高效率、節省空間的感測器連接。由此實現直至現場級別的 IP 端對端通訊。除了傳輸資料，單對乙太網路技術還可透過 PoDL – 資料線供電為終端設備供電。SPE 滿足建構統一網路基礎設施的各項要求，為工業 4.0 和工業物聯網 (IIoT) 奠定了基礎。
什麼是單對乙太網路？
常規的乙太網路在自動化結構中連接了所有上層結構，但通常不適合連接最底下的現場級別。而乙太網路的建立通常也比較麻煩，而且傳輸距離也不夠。在這種背景下，SPE 技術大大擴展了常規乙太網路的性能範圍。
單對乙太網路是物理層級的另一種形式。以前需要兩對雙線來傳輸快速乙太網路 (100 Mbps) 或四對雙線來傳輸十億位元乙太網路，而單對乙太網路僅透過一對雙絞線 (single pair) 即可實現資料傳輸。由此，為直接從現場級別連接緊湊型設備、感測器和執行器創造了新的可能性。實施時，不再需要額外的子系統或閘道器。SPE 作為乙太網路的升級款，使用便捷、節省材料，可用於當下和未來的許多應用領域。
從現場級別至雲端且基於 IP 的連貫通訊
乙太網路通訊，建構符合未來需求的網路基礎設施
與現有解決方案相比，採用 TCP/IP 和時間敏感型網路 (TSN) 標準的乙太網路可實現即時資料傳輸，且傳輸速率明顯更高。藉由單對乙太網路，還可傳輸來自現場級別的資料。這種現代化的傳輸技術支援從感測器到雲端的乙太網路通訊，節省空間，經濟高效。得益於針對傳輸協議、接線和設備元件所定義標準的一致相容性，SPE 可廣泛用於各種應用。
資料傳輸僅需一根雙線，因此可繼續使用現有的雙線電纜基礎設施（Cable Sharing，電纜共享）。這樣特別節省材料，減少了接線工作量，並且易於整合。該項技術應用範圍廣，傳輸距離遠達 1,000 m、資料傳輸速率高達 10 Gbps、電力功率高達 50 W。SPE 網路可以採用星形或線形拓撲結構。這種技術滿足了行業對於符合未來需求的網路基礎設施的要求。
單對乙太網路技術的特性
單對乙太網路標準
人們制定了各種標準和規範，規定了與 SPE 技術有關的所有事項。從乙太網路介面到接線，再到資料傳輸，全面覆蓋。IEEE 802.3 定義了 SPE 標準。該標準描述了各種基於乙太網路的雙線資料傳輸技術框架。它們之間的區別在於傳輸速率和距離不一樣。IEC 63171 標準描述了可用於該 SPE 標準的相容連接器。
菲尼克斯電氣開發了符合 IEC 63171-2 標準的 IP20 連接器，以及符合 IEC 63171-5 標準的 M8 和 M12 IP67 連接器。此外，目前我們正在開發符合 IEC 63171-7 標準的 SPE M12 混合型連接器。IEC 61156-1x 標準定義了 SPE 電纜。因此，只要滿足了要求，就能利用現有的電纜基礎設施。
傳輸路徑
單對乙太網路起源於汽車行業。目的在於建立高效且統一的基礎設施，以儘可能少的接線實現高效能。而其他行業的應用也面臨著類似的要求。傳統乙太網路的連接長度最大為 100 m，無法達到很多應用的要求。符合 IEEE 802.3cg 規定的 SPE 標準 10BASE-T1L 可實現明顯更遠的傳輸距離。該標準定義了僅使用一對芯線進行資料傳輸接線，傳輸距離可達 1,000 m 的規範。
在傳輸距離為 1000 m 時，傳輸速率可達 10 Mbps，而傳輸距離為 40 m 時，可達 1 Gbps。即使對於來自現場級別的要求苛刻的感測器元件，這兩種傳輸速率也足夠了。因此，SPE 介面可通用於工業應用中。
由於採用 Power over Data Line (PoDL) 標準，還可同時為感測器或現場設備供電
PoDL – 資料線供電
除了經由乙太網路傳輸資料，SPE 技術還可同時為終端設備供電。透過 Power over Data Line (PoDL)，可以傳輸高達 50 W 的有效功率。
IEEE 802.3bu 和 IEEE 802.3cg 標準描述了不同的性能等級。藉由這項技術，可以透過用於資料傳輸的電纜為最遠 1,000 m 外的感測器或執行器供電。盡可能減少了現場接線所需的安裝工作和佔地空間。
PoDL 性能等級
單對乙太網路應用 SPE 非常適合工業 4.0、樓宇、工廠和過程自動化領域的各種應用。SPE 技術產品可輕鬆整合到現有的乙太網路基礎設施中，不受使用環境的限制。由於電纜佔地面積少，單對乙太網路可以為您的電氣系統留出更多的空間，順應了資源節約型小型化設備的發展趨勢。
在所有製造領域，整合感測器都是重要的一環。SPE 可將感測器、執行器或現場設備可靠地整合到現有的乙太網路環境中。從而將必要的資料和過程資訊直接傳輸至控制級別或雲端，以進行分析。與現場匯流排協定不同的是，乙太網路貫穿了所有自動化層級。不再需要額外的閘道器或介面。由於芯線的數量減少至僅一對，直接在機器或設備中為感測器接線的工作也得以簡化。設備的構造、運轉和維護也會更加經濟高效。
乙太網路 APL 為易爆區過程應用的現場設備和感測器提供雙絞線乙太網路直連。APL（Advanced Physical Layer，進階物理層）採用 IEEE 802.3cg 的 10BASE-T1-L 標準以及 IEC TS 60079-47，2021-03 (2-WISE) 標準（2-WISE = 本安型雙絞線乙太網路），支援包括本安級在內的各類防爆保護措施。因此，乙太網 APL 可用於危險區域，並能以 10 Mbps 的速率實現長達 1,000 m 的橋接距離。依託這一通訊基礎設施，乙太網路即可實現在過程工業中的持續應用。
聯網的樓宇運轉效率高、更安全並能提供額外的便捷功能。透過使用一致的 IP 協定，感測器、開關或溫控器等可經由本地資料網路和雲端連接至建築管理系統。一致的 SPE 接線代替了現有的現場匯流排系統、複雜的介面或閘道器。此外，還可再次使用現有的雙線電纜基礎設施，如網路管線。安裝和試運轉工作得以顯著簡化。
我們的產品
SPE 連接器
ONEPAIR 系列緊凑型單對乙太網路纜線連接器和設備連接器，非常適合用於工廠和過程自動化系統的高效資料傳輸，以及樓宇接線。
在工業應用領域，即使是在條件惡劣的現場應用中，也可以使用符合 IEC 63171-5 標準的 M8 和 M12 針腳連結器方式。針對樓宇接線，主要採用符合 IEC 63171-2 標準的 IP20 針腳連結器方式。這種針腳連結器方式是整個系列標準中最緊湊的，與傳統的 RJ45 介面相比，其堆疊密度提高了一倍。接線工作量減少，為實現符合未來需求的乙太網路通訊奠定了基礎。
SPE PCB 接線端子
單對乙太網路是一種性能強大的技術，有助於實現工業 4.0 和工業物聯網應用。COMBICON 系列 PCB 接線端子採用明確的顏色編碼，且操作直覺便利，在乙太網路應用中優勢明顯。
SPE 管理型交換器
藉由 SPE 管理型交換器，使用者首次可將現代化的感測器與現場設備透過 SPE 介面直接整合至乙太網網路中。這為開發智慧型 SPE 解決方案奠定了基礎，有助於將來自現場級別的感測器資料整合到雲端和網際網路中。
管理型交換器採用 SPE 標準 10 BASE-T1L，可實現長達 1,000 m 的傳輸距離。此外，還經由 Power over Data Line (PoDL) 為感測器供電。
我們的諮詢團隊針對單對乙太網路提供服務
菲尼克斯電氣擁有專業知識和相應的產品組合，可將單對乙太網路用於各種行業和領域。歡迎瞭解我們的 SPE 專家 Verena Neuhaus、Guadalupe Chalas 和 Tim Kindermann 將如何與您攜手，為數位化領域的關鍵技術「單對乙太網路」開發客製化解決方案。
您在智慧聯網方面的關鍵合作夥伴
菲尼克斯電氣是您整合單對乙太網的關鍵合作夥伴。從設備介面一直連接到有源的網路元件，從現場感測器一直連接到辦公室的 PC。作為數位化領域的先驅，菲尼克斯電氣將為此開發一個全面的產品組合。
單對乙太網系統聯盟
菲尼克斯電氣與多家頂尖科技企業共同組成「SPE 系統聯盟」。聯盟成員企業匯集了單對乙太網領域的專業技術知識，並進行有針對性的技術交流。該聯盟以推動 SPE 技術應用於工業物聯網（IIoT）及所有其他應用領域為共同發展目標。
關於單對乙太網的問答
現如今可供您使用的乙太網路技術，只需一對芯線就能為您的應用提供高達 10 Gbps 的傳輸速率。
使用 SPE 基礎設施可以讓您減少資料佈線工作量，避免從現場到雲端的介質中斷，還能避免設備故障。可使用基於乙太網路的統一結構建立網路，無需配備閘道器。由於只需要連接兩根芯線，SPE 還能簡化接線工作並節省時間。10Base-T1L 標準支援長達 1000 m 的乙太網路接線。
SPE 標準的定義請參見 IEEE 802.3。目前已經採用了五種不同的標準，其傳輸速率和距離各不相同。其他標準正在討論中。
可以，透過 PoDL 標準（Power over Data Line）可以傳輸最高 50 W 的電力功率。IEEE 802.3bu 和 IEEE 802.3cg 標準描述了不同的性能等級。
試想一下，只要滿足了要求，您就能將現有的電纜基礎設施用於 SPE。SPE 電纜的定義請參見 IEC 61156-1x 標準。
其他新的通訊技術 全面覆盖，直至現場通訊
在許多委員會和標準化專案中，新的通訊標準正在不斷湧現，例如：OPC UA、TSN、SPE 和 5G。這些新技術並非相互獨立的個體，相互逐漸融合已成為未來通訊的發展趨勢。
作為在工業通訊技術領域擁有 30 多年經驗的技術先驅，菲尼克斯電氣活躍於所有重要的標準化技術委員會。這些委員會旨在為自動化領域開發一個全新的跨製造商通訊標準。
您可瀏覽網頁進一步瞭解這些新標準。
