Alimentazione e trasmissione dati con una sola coppia di fili
Single Pair Ethernet (SPE) è considerata la tecnologia del futuro nella comunicazione industriale. Rispetto alle precedenti versioni Ethernet come PROFIBUS o PROFINET, SPE promette la trasmissione dei dati a velocità gigabit e con una sola coppia di cavi. Anche l’alimentazione può essere integrata nel cavo grazie a “Power over Data Line” (PODL). Si tratta di una soluzione intelligente, flessibile, salvaspazio e conveniente che consente la comunicazione in tempo reale fino al livello di campo.
Che cos’è Ethernet a coppia singola?
Single Pair Ethernet (SPE) è una tecnologia per la trasmissione di dati all’interno di reti cablate. I cavi dati con tecnologia Single Pair Ethernet differiscono dalle soluzioni precedenti in quanto hanno solo una coppia di fili di rame. Al contrario, il precedente cablaggio PROFINET richiedeva due coppie di fili e Gigabit Ethernet ne richiede addirittura quattro. Inoltre, SPE offre la possibilità di alimentazione simultanea utilizzando la stessa coppia di fili. Questo è chiamato “Power over Data Line” (PODL). Ciò rende i cavi più sottili e leggeri, il che presenta numerosi vantaggi e consente nuove possibilità di applicazione.
Possibili applicazioni per Ethernet a coppia singola
La tecnologia SPE proviene originariamente dal settore della costruzione di veicoli, dove il risparmio di spazio e peso sono argomenti ricorrenti. Ormai, tuttavia, anche altri settori industriali vogliono beneficiare dei vantaggi di Single Pair Ethernet, soprattutto dove è richiesta un’elevata trasmissione di dati. Grazie al minimo sforzo di installazione e allo spazio richiesto, per la prima volta Single Pair Ethernet consente l’automazione continua a livello di campo, ovvero l’integrazione di sensori, attuatori e altri dispositivi. Questi sono tradizionalmente collegati al livello di controllo superiore tramite sistemi bus di campo che non fanno parte della rete Ethernet. Single Pair Ethernet colma questa lacuna ed è considerata una tecnologia chiave per l’Industrial Internet of Things (IIoT) e l’Industria 4.0 grazie alla comunicazione in tempo reale fino al livello di campo.
I vantaggi dell’Ethernet a coppia singola a colpo d’occhio:
- Cavi sottili, leggeri e flessibili
- Bassi costi di installazione e montaggio
- Basso prezzo di acquisto
- Conserva le risorse
- Trasmissione dati fino a 1 Gbit/s (AWG 22, AWG 26)
- Portata fino a 1.000 m (AWG 18)
- Comunicazione in tempo reale fino al livello del campo
- Raggi di curvatura ridotti per applicazioni in movimento
Quali tipi di Ethernet a coppia singola esistono?
Per semplificare l’introduzione della tecnologia agli utenti, esistono numerosi standard per Single Pair Ethernet. A seconda della portata e della trasmissione dei dati, SPE è suddiviso in diverse categorie, proprio come le precedenti soluzioni Industrial Ethernet:
Traditional Industrial Ethernet | Single Pair Ethernet | ||||
ISO IEC 11801 Category | Data Rate | Number of Pairs | Standard | Data Rate | Number of Pairs |
Cat 3 | 10 Mbit | 2 | 10BASE-T1L | 10 Mbit / 1000m | 1 |
Cat 5 | 100 Mbit | 2 | |||
Cat 5e | 1 Gbit | 4 | 1000BASE-T1 | 1 Gbit / 40m | |
Cat 6 | 5-10 Gbit* | 4 | |||
Cat 6A | 10 Gbit | 4 | MultiGigBASE-T1 (under development) | 2,5-10 Gbit up to 10 m | |
Cat 7 | 10 Gbit | 4 |
Cavi Ethernet a coppia singola di Helukabel
I cavi per Single Pair Ethernet sono suddivisi in diverse categorie a seconda della sezione e dell’applicazione:
Sezione trasversale | Velocità dati | Applicazione |
AWG 26 | 1 Gbit 1000BASE-T1 fino a 40 m | Tipo A – installazione fissa Tipo B – installazione flessibile Tipo C – applicazione dinamica, ad es. catena portacavi Tipo R – robotica |
AWG 22 | 1 Gbit 1000BASE-T1 fino a 40 m | |
AWG 22 + AWG 18 (dati ibridi + alimentazione) | 1 Gbit 1000BASE-T1 fino a 40 m | |
AWG 18 | 10 Mbit 10BASE-T1 fino a 1000 m | Tipo A – installazione fissa Tipo B – installazione flessibile |
AWG 16 |
HELUKABEL ha già diversi tipi di cavi nella sua gamma progettati per la tecnologia Single Pair Ethernet. Al momento sono disponibili i seguenti articoli:
- 11017748 – SPE 10BASE-T1L – per installazione fissa
- 11018067 – SPE 1000BASE-T1 – AWG26 – per catene portacavi
- 11018068 – SPE 1000BASE-T1 – AWG22 – per catene portacavi
SPE Industrial Partner Network: una solida rete per il progresso tecnologico
HELUKABEL è membro della SPE Industrial Partner Network dal 2019. Questa associazione, con sede a Rahden, Vestfalia, è un’associazione di aziende che mira specificamente a promuovere la tecnologia Single Pair Ethernet e sostenere standard uniformi. La piattaforma di informazione e scambio conta ora 52 membri.
In qualità di membro premium della rete di partner industriali SPE e membro del gruppo di lavoro tecnico, HELUKABEL svolge un ruolo chiave nel promuovere lo sviluppo tecnologico. L’obiettivo è lo sviluppo di un’infrastruttura costantemente standardizzata al fine di rendere la migrazione a Single Pair Ethernet il più semplice possibile per produttori e utenti.
Per ulteriori informazioni www.single-pair-ethernet.com o scaricare il volantino SPE.