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Ethernet a coppia singola

Trasmissione di energia e dati con una sola coppia di fili

Single Pair Ethernet (SPE) è considerata la tecnologia del futuro nella comunicazione industriale. Rispetto alle precedenti versioni di Ethernet come PROFIBUS o PROFINET, SPE promette la trasmissione dati a velocità gigabit, utilizzando una sola coppia di fili. Anche l’alimentazione può essere integrata nel cavo grazie alla tecnologia “Power over Data Line” (PODL). Si tratta di una soluzione intelligente, flessibile, economica e poco ingombrante che consente la comunicazione in tempo reale fino al livello di campo.

Che cosa è Single Pair Ethernet?

Single Pair Ethernet (SPE) è una tecnologia per la trasmissione dati all’interno di reti cablate. I cavi dati con tecnologia Single Pair Ethernet differiscono dalle soluzioni precedenti in quanto presentano una sola coppia di fili in rame. Al contrario, i precedenti cablaggi PROFINET richiedevano due coppie di fili e Gigabit Ethernet addirittura quattro. Inoltre, SPE offre la possibilità di alimentazione simultanea utilizzando la stessa coppia di fili. Questa tecnologia è chiamata “Power over Data Line” (PODL). Ciò rende i cavi più sottili e leggeri, il che presenta numerosi vantaggi e apre nuove possibilità applicative.

Possibili applicazioni per Ethernet a coppia singola

La tecnologia SPE proviene originariamente dall’industria automobilistica, dove il risparmio di spazio e peso sono argomenti ricorrenti. Tuttavia, ora anche altri settori industriali desiderano beneficiare dei vantaggi di Single Pair Ethernet, soprattutto dove è richiesta un’elevata trasmissione 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 fieldbus 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.

Piramide dell'automazione

I vantaggi di Ethernet a coppia singola in sintesi:

  • 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 di campo
  • Piccoli raggi di curvatura 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:

Ethernet industriale tradizionale Ethernet a coppia singola
Categoria ISO IEC 11801 Velocità dati Numero di coppie Standard Velocità dati Numero di coppie
Categoria 3 10 Mbit 2 10BASE-T1L 10 Mbit / 1000 m 1
Categoria 5 100 Mbit 2
Categoria 5e 1 Gbit 4 1000BASE-T1 1 Gbit / 40m
Categoria 6 5-10 Gbit* 4
Categoria 6A 10 Gbit 4 MultiGigBASE-T1 (in fase di sviluppo) 2,5-10 Gbit fino a 10 m
Categoria 7 10 Gbit 4

Cavi Ethernet a coppia singola di HELUKABEL

I cavi per Ethernet a coppia singola sono suddivisi in diverse categorie a seconda della sezione trasversale 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 esempio catena portacavi
Tipo R – robotica
AWG 22 1 Gbit 1000BASE-T1 fino a 40 m
AWG 22 + AWG 18 (dati ibridi + potenza) 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 nel suo assortimento diversi tipi di cavi progettati per la tecnologia Single Pair Ethernet.

Al momento sono disponibili i seguenti articoli:

White Paper Ethernet a coppia singola

Libro bianco

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SPE Industrial Partner Network: una rete solida per il progresso tecnologico

Dal 2019, HELUKABEL è membro della SPE Industrial Partner Network. Questa associazione, con sede a Rahden, in Vestfalia, è un’associazione di aziende che si propone specificamente di promuovere la tecnologia Single Pair Ethernet e di promuovere standard uniformi. La piattaforma di informazione e scambio conta attualmente 52 membri.

In qualità di membro premium dello SPE Industrial Partner Network e membro del Technical Working Group, HELUKABEL svolge un ruolo chiave nel promuovere lo sviluppo tecnologico. L’attenzione è rivolta allo sviluppo di un’infrastruttura costantemente standardizzata, al fine di semplificare al massimo la migrazione a Single Pair Ethernet per produttori e utenti.

Per ulteriori informazioni www.single-pair-ethernet.comoppure scarica il Volantino SPE.

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