6 apr. 2023
4 minuten
Het SPE Industrial Partner Network is in amper drie jaar uitgebreid van drie tot bijna 60 bedrijven. Tijdens een meeting van de vakpers op het hoofdkantoor van Harting –één van de initiatiefnemers van het netwerk– gaf managing director Ralf Klein een kijkje in de toekomst van de technologie achter SPE. Voor wie er mee aan de slag wil is er sinds enige tijd de Single Pair Ethernet product database, met inmiddels een kleine 400 producten van meer dan twintig bedrijven.
Single Pair Ethernet (SPE) heeft met alle aandacht voor duurzaamheid het tij aardig mee. Het tweedraadontwerp vergt met een tot 75% kleinere kabeldiameter ten opzichte van de ‘gewone’ twee- of vierpaars vaste Ethernet-bekabeling aanzienlijk minder koper. En ook verdere miniaturisering op het gebied van bijvoorbeeld de connectoren zorgt voor een besparing op grondstoffen. Dat werkt natuurlijk ook allemaal door op het gewicht. Dat is voor een installatie in een fabriek misschien niet zo relevant, maar zal bij toepassing in auto’s door het lagere gewicht gunstig doorwerken op de brandstofkosten.
IIoT
Single Pair Ethernet 10BASE-T1 is in basis een tweedraads 10 Mbit/s Ethernet-netwerktechnologie met fysieke laag onder de IEEE 802.3cg-specificatie. Op Ethernet gebaseerde SPE-technologie ondersteunt transport van meerdere protocollen voor industrieel Ethernet, waaronder Profinet, Ethernet/IP, Hart-IP en Modus TCP/IP. Het 10BASE-T1S-gedeelte van de specificaties zorgt voor een botsingsvrije, deterministische op Ethernet gebaseerde transmissie via een multi-drop netwerk zonder Ethernet-switches. Die barrièrevrije verbinding van apparaten tot op veldniveau maakt een kosteneffectief gebruik van Ethernet in de gehele industriële automatisering mogelijk. SPE is daarmee de backbone bij uitstek voor ononderbroken netwerken, van sensor tot cloud.
Het huidige SPE IEEE802.3-protocollandschap biedt snelheden van 10 Mbit/s tot 10 Gbit/s,waarbij met de laagste snelheden afstanden tot circa 1000 meter kunnen worden overbrugd. Dit maakt dat SPE kan worden gebruikt in een breed scala aan industriële en gebouwinfrastructuurtoepassingen. Ondersteund door Power over Data Line (PoDL), Time-Sensitieve Networking (TSN) en OPC Unificatie Architecturen (OPC UA) kan het voorzien in de IP-communicatie voor IIoT-oplossingen.
Sneller en verder
Maar ook voor toepassingen buiten de geijkte gebieden als proces, productie en infrastructuur wordt SPE steeds interessanter. Dat heeft volgens Ralf Klein, managing director bij Harting, te maken met een verdere evolutie van de normen, waarin niet alleen nog hogere transmissiesnelheden worden voorzien, maar ook een groter datatransmissiebereik per snelheidscategorie.
Een voorbeeld is de deelnorm IEEE802.3ch – MultiGigBASE-T1 (2,5/5/10 Gbit/s), waarin nu nog tot circa 15 meter wordt gerept, maar in de toekomst de 50 meter haalbaar moet kunnen zijn. Dat maakt de technologie met een bandbreedte van 4 GHz niet alleen interessant voor toepassing in personenauto’s, maar ook voor langere voertuigen als bussen en vrachtwagens. Nog grotere winsten in het bereik liggen er voor de ‘tragere’ versies in het verschiet, 1 Gbit/s (100-250 m) en 100 Mbit/s (200-500 m).
Ook aan de kant van de snelheid ziet Ralf Klein nog de nodige ontwikkelingen, al zijn die nog wat verder weg in de toekomst. Voor 25/50 Gbit/s is met IEEE802.3cy al een naam aan de deelnorm opgehangen; voor 100 Gbit/s, vooralsnog alleen met glasvezel te realiseren, is dat nog niet het geval.
Pionieren
Het aantal toepassingen met hogere snelheden dan de nu gebruikelijke 10 Mbit/s is nog op één hand te tellen. Een leuke demo wat dat betref was te zien op de afgelopen SPS-beurs in Nürnberg. Hierbij werd een videoverbinding via 100 Mbit/s SPE tussen de stands van Harting en Hirschmann gerealiseerd. Afstand tussen de stands: 40 meter! Daar ligt volgens Klein ook al menig klantvraag: “Industriële gebruikers willen via Ethernet betrouwbaar over afstanden tot 100 meter met deze snelheden kunnen communiceren. Die eisen zullen met het voortschrijden van de techniek alleen maar toenemen. Op de Hannover Messe zullen we laten zien wat er nu al mogelijk is.”
Marktoverzicht
Naast de technologie-ontwikkeling is ook het aanbod aan SPE-producten belangrijk voor wijdverbreide toepassing. Vanuit het SPE Industrial Partner Network, dat inmiddels uit een kleine 60 bedrijven bestaat, is vorig jaar de SPE Product Data Base gelanceerd. In deze database zijn de producten ingedeeld in zeven categorieën: connectiviteit ((PCB-)connectoren, paneeldoorvoeren, couplers), bekabeling, kabelassemblages, halfgeleider (PHY- en schakel-chipsets, PoDL-controllers en gerelateerde ontwikkelboards), passieve componenten (trafo’s, filters, common mode spoelen, diodes), actieve componenten (managed en unmanaged switches, media converters) en SPE-devices (sensoren, regelaars, aandrijvingen, actuatoren).
Nieuwe producten
De komende jaren zal deze database flink worden uitgebreid, zo is de verwachting. Wat Harting betreft zullen daar in ieder geval een aantal op de Hannover Messe te introduceren operator interfaces bijkomen voor de industrie- en transportmarkt. Het betreft drukknoppen, keuzeschakelaars, sleutelschakelaars, signaalknoppen en noodstopknoppen in uitvoeringen met een diameter van 22,3 mm en 30,5 mm.
Anderen lazen ook
