Matthias Fritsche, Productmanager Device Connectivity bei Harting in Espelkamp
1. Durchgängige Kompatibilität 2. 1 GBit/s Übertragungsgeschwindigkeit 3. Megatrends in der Industrie 4. Normative Aktivitäten 5. Übertragungskanäle bestehen aus Permanent-Link von 36 m Länge 6. 2-Draht-Leitungen und Steckverbinder für 1 GB
Die einpaarige Ethernet-Verkabelung bzw. Single Pair Ethernet erschließt neue Anwendungsbereiche und stellt eine sinnvolle Ergänzung zu den bestehenden vierpaarigen Verkabelungssystemen dar. Damit unterstützt das einpaarige Ethernet besonders Trends wie IIoT und Industrie 4.0. Gerade beim Ausbau des Cloud-Computings kann einpaariges Ethernet eine wichtige technologische Basis zur Weiterentwicklung sein.
Single Pair Ethernet ist eine Technologie, die nur ein Adernpaar zur Übertragung von Daten und Power benötigt. Diese aus der Automobilindustrie getriebene Technik gewinnt zunehmend auch in der Automatisierungstechnik an Bedeutung und wird dort gezielt weiterentwickelt. Aufgrund der Reduzierung von Gewicht, Platzbedarf und Installationsaufwand wird dieser Technik eine große Zukunft in der Industrie, in der Automatisierungstechnik und der Bahnbranche vorausgesagt. Mit SPE ist es jetzt auch möglich, die Digitalisierung bzw. durchgängige IP-basierte Kommunikation in die Feldebene zu tragen. Die Ausrüstung von einfachen Sensoren, Kameras und Lesegeräten mit Ethernet-Schnittstellen unterstützt die Umsetzung von I 4.0 und IIoT.
Durchgängige Kompatibilität
Voraussetzung für den großflächigen Einsatz und die erfolgreiche Vermarktung von SPE ist die durchgängige Kompatibilität von Geräten, Kabeln und Steckverbindern. Im Ergebnis der internationalen Normierungsauswahl haben sich zwei Steckgesichter durchgesetzt:
MICE beschreibt Umgebungsbedingungen für Installationen und gibt Planern und Anwendern wertvolle Hinweise zur Spezifikation technischer Ausrüstungen und Verkabelungen. Dabei werden Anforderungen zur mechanischen Robustheit (M), zum IPxx Grad (I), zu chemischer und klimatischer Widerstandsfähigkeit (C) und zur elektromagnetischen Sicherheit (E) beschrieben. Im weitesten Sinne beschreibt M1I1C1E1 eine Umgebung, wie sie z.B. in einem Bürogebäude vorzufinden ist und M3I3C3E3 eine recht extreme Umgebung, wie sie in der Industrie oder im Außenbereich vorkommen kann.
1 GBit/s Übertragungsgeschwindigkeit
Die bisher entwickelte SPE-Ethernet-Technologie nach IEEE 802.3bp 1000Base-T1 liefert 1 GBit/s Übertragungsgeschwindigkeit über nur eine Doppelader-Kupferverkabelung. Gleichzeitig können Geräte mittels IEEE 802.3bu Power over Ethernet – hier PoDL = Power over Data Line genannt, ferngespeist werden. Forderungen von I 4.0 oder IIoT gehen allerdings noch darüber hinaus. Um einfache, sichere und effiziente Industriekommunikation der Zukunft zu entwickeln, ist auch die konsequente Anbindung aller Teilnehmer eines umfassenden Netzwerkes von der Cloud bis zum Sensor mittels IP-basierter Ethernetdienste erforderlich. Hier liefert SPE den entscheidenden Unterschied zu Bussystemen oder Strominterfaces.
