Single Pair Ether(SPE)
SPEの概説
SPE- パワフルなイーサーネット&シンプルな配線
PIは常にデジタル化とインダストリー4.0を推進しています。通信プロトコルのみではなく、
TSN, OPC, APLをPIテクノロジーに統合することにも注力しています。
SPEは新たなテクノロジーとして注目されています。
SPE- Single Pair Ethernetはシングルペアのケーブルでデータ伝送と給電にも対応します。
シングルペアイーサーネットはシングルペアで10Mpbpsから10Gbpsのデータ転送に対応できます。
シングルペアなのでケーブル配線スペース、コネクタの小型化も実現します。 特に車載ネットワーク
用のECUでの用途を考慮されていますがそのシンプルなデザインは多くの用途に適用できます。
SPEは産業用オートメーション、ビルディングネットワーク、IOTでの対応デバイス、センサー、
アクチュエータを十分な帯域を確保しつつフィールドレベルで低コストでのオペレーションを実現します。
複雑な配線不要でITネットワークにも接続できます。
SPEはIOT用途でも使用可能です。
シングルペアイーサーネットはPIテクノロジーの"Big Picture"にフィットします。
変化する製造現場のオートメーションの改善と補足に貢献します。
SPEは現時点では単独な仕様、技術です。ユースケースでの定義と更なる技術的評価が
要求されています。
SPEの詳細
優位性：
従来のイーサーネットフレームは変わらず維持されます。ケーブル、コネクタ、電気(給電)等の
物理層のみ新たに定義されます。PROFINET, OPC UAはこの新たな物理層を利用できます。
SPEはターゲットとする市場と技術的な制限、そして実装の可能性から既に様々な標準仕様が
開発されています。ボーレート、ケーブル長等が各仕様で異なります。給電においても異なる仕様が
定義されています。複数の仕様がありますが用途により選択できるようになっています。
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ユーザーの視点ではSPEは電源と通信を統合したデバイス接続を実現するメリットがあります。
センサー接続に適しています。迅速なシステム立上げ、安定接続、省スペースを実現します。
ロボットやクレーン等、屈曲ケーブルが使用される用途でも大きなメリットを提供します。
チャレンジ：
センサー、アクチュエータベンダー様は自社製品の販売、展開先を複数設定します。
展開先毎に製品開発、テスト、承認、製造、在庫管理等をされていることと思います。
新たなテクノロジーの適合の為にトレーニングも必要になることと思います。
新たなデバイス、設定、マニュアルも必要です。SPEは複数技術で構成されます。
ケーブル長、ボーレート、タイプも複数ありますが、広範な用途に適合できることになります。
複数タイプを同時に開発するのではなく事前準備と横展開が可能になります。
PIはユースケースをベースに開発、評価プロセスを用意してゆきます。
SPEのユースケース
既存の配線を改善
RJ45コネクタよりも堅牢な接続性
SPEコネクタは産業用途向けの堅牢なデザインになっています。安定したデータ転送、
シールドの強化、協力な勘合を実現します。
コネクタ、ケーブルのアッセンブリでは4対(100Mbps)、8対(Gbps)に比べ2線のみと
なるので作業がシンプルになります。
長い伝送距離に対応：
SPEには1000m/10Mbpsに対応する仕様もあります。
この仕様はEthernet-APLに採用されています。これまでのカスケードスイッチや
光ファーバーとの置換えを可能にします。
IOデバイスの小型化に貢献：
コネクタの小型化でデバイスの小型化にも貢献します。電源重畳もハウジングと内部基板の
小型化を実現します。装置、システムでのデバイス追加の際も省スペースで対応します。
インダストリー4.0での追加データの収集実現にも繋がります。
柔軟なケーブル：
ロボットアームではケーブルの柔軟性と重さが重要な要素となります。
SPEはケーブル直径も少なくなり屈曲用途にも柔軟に対応します。
既存システムの拡張：
既存システムにデバイスを追加する場合、8対のケーブルよりも統合が簡単です。
既存のケーブルよりも省スペースにより多くのイーサーネットチェンネルに対応できるようになります。