Ethernet à pair unique

Du capteur au nuage sans barrières : SPE est le catalyseur de l'IIoT. Avec une seule paire de fils, SPE rend le niveau de champ intelligent, ce qui permet d'économiser de l'espace et de l'argent.


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Avec l'Ethernet à paire unique (SPE), HARTING a établit une nouvelle norme technologique qui permet la transmission de données via Ethernet à des vitesses pouvant aller jusqu'à 1 Gbit/s avec seulement une paire unique de fils, ce qui en fait la solution idéale pour l'industrie 4.0 et l'IIdO. Découvrez les solutions HARTING pour la connectivité et le câblage Ethernet à paire unique et découvrez les cas d'utilisation SPE, les normes, l'écosystème et pourquoi l'Ethernet à paire unique est le catalyseur idéal pour l'IIoT.

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L'Ethernet à paire unique expliqué de manière simple.

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Qu'est-ce que l'Ethernet à paire unique ?


Avec l'Ethernet à paire unique (SPE), HARTING a établit une nouvelle norme technologique qui permet la transmission de données via Ethernet à des vitesses pouvant aller jusqu'à 1 Gbit/s avec seulement une paire unique de fils, ce qui en fait la solution idéale pour l'industrie 4.0 et l'IIdO. En même temps, l'Ethernet à paire unique permet d'assurer l'alimentation électrique d'appareils terminaux via Power over Data Line (PoDL). Des distances de transmission pouvant aller jusqu'à 1000 mètres font de l'Ethernet à paire unique une solution particulièrement intéressante à utiliser dans les processus d'automatisation.

Le niveau de terrain devient intelligent


Le Single Pair Ethernet rend le niveau du terrain intelligent. Il serait également utile d'utiliser ces avantages dans le domaine de l'automatisation industrielle. SPE permet le raccordement sans barrières d'équipements, de systèmes de capteurs/actionneurs et bien d'autres appareils via une communication IP de bout en bout jusqu'au niveau du terrain. En permettant l'intégration d'interfaces Ethernet dans de simples capteurs simple, des lecteurs/appareils ID ou d'autres équipements similaires, il devient possible de mettre en place des solutions de l'industrie intégrée et de IIdO.

La SPE offre un avantage décisif par rapport aux systèmes de bus ou aux interfaces analogiques courant/tension, que l'on trouve encore aujourd'hui sur le terrain. L'utilisation de SPE simplifie le paramétrage, l'initialisation et la programmation. L'installation, l'exploitation et la maintenance des équipements gagnent en efficacité et cela à moindre coût. Les systèmes SPE intégrés dans les machines, les robots ou les technologies ferroviaires contribuent également à réduite le poids et l'espace nécessaire. L'ensemble du câblage est facilité et aussi considérablement plus rapide à installer.

Pyramide d'automatisation de la SPE

Les avantages de l'Ethernet à paire unique


Le transfert de données à des vitesses de l'ordre du Gigabit via Ethernet avec seulement une paire de fils tout en assurant simultanément l'alimentation électrique des appareils offre un potentiel important et de nombreux avantages.

Vitesses de transmission de données de 10Mbit/s à 1GBit/s
Câblage simplifié permettant de gagner de la place et de réduire le poids
Alimentation électrique par Power over Data Line (PoDL)
Gain de temps lors de la mise en place et de l'exploitation des réseaux
Distances de transmission pouvant aller jusqu'à 1000 mètres
Remplace les interfaces analogiques, les systèmes bus et d'autres systèmes propriétaires utilisés sur le terrain
Ethernet permet d'assurer une communication continu entre l'ordinateur de commande et le capteur
Réduction de la complexité des réseaux d'automatisation

La demande pour l'Ethernet à paire unique


La tendance de la digitalisation fait émerger de nouvelles attentes vis-à-vis de la communication et des technologies de câblage comme une disponibilité élevée, des temps d'accès courts, la transmission rapide de données et le transfert de grandes quantités de données en toute sécurité dans une vaste gamme d'environnements d'applications. En même temps, les appareils, les câbles et les techniques de raccordement doivent devenir plus puissants, de taille plus réduite et plus robustes, tout en offrant un degré élevé de modularité et de compatibilité. Avec l'Ethernet à paire unique (SPE), une nouvelle technologie arrive sur le marché et répond aux nouvelles exigences.

L'automobile en tant que pionnière

SPE automotive

L'Ethernet à paire unique est déjà mis en oeuvre dans les nouvelles générations de véhicules automobiles pour remplacer les systèmes CAN ou bus. A l'avenir, la communication et les fonctions de sécurité fonctionneront de façon uniforme en utilisant des réseaux Ethernet. Ceci est un prérequis fondamental à la conduite connectée puis, dans un futur plus éloigné, à la conduite autonome.

SPE dans l'automatisation industrielle

SPE automatisation industrielle

L'utilisation de l'Ethernet à paire unique est également intéressante dans l'automatisation industrielle. Le câblage à paire unique est rapide, peu encombrant, efficace en terme de coûts et facile à mettre en oeuvre. Le fait d'équiper de simples capteurs, caméras et autres d'interfaces Ethernet fait de la SPE un moteur de sujets tels que l'industrie intégrée et l'IIoT. Ceci confère une intelligence aux équipements sur le terrain, réduisant ainsi les moyens déployés pour mener à bien les opérations de paramétrage, d'initialisation et de programmation.

Comment HARTING innove pour le SPE


HARTING s'appuie sur une alliance entre l'industrie, la normalisation et la recherche pour développer l'Ethernet à paire unique. En tant que membre de cette alliance, les organismes de normalisation internationaux ont réalisés un processus de sélection en plusieurs étapes qui s'est soldé par l'adoption de la face d'accouplement SPE du HARTING Technology Group. Ceci permet également aux concepteurs de nouveaux appareils ou de technologies de capteurs ou d'actionneurs de bénéficier d'une assurance pour la planification, leur permettant de démarrer activement l'implémentation du système SPE dans les technologies de leurs différents appareils.

Pour HARTING, le SPE un enjeu technologique et le point de départ de nombreux développements de produits nouveaux. Pour l'utilisateur, cependant, la SPE n'est pas seulement une opportunité, mais aussi un défi. La nouvelle technologie est-elle aussi sûre que la solution existante ? La technologie SPE peut-elle également être utilisée dans les processus automatisés avec des lignes d'une longueur de 1000m ? Quelle est la puissance que l'appareil terminal peut supporter ? Quand est-ce que les connecteurs et les câbles SPE seront-ils disponibles et normalisés de façon adaptée ? HARTING prend ces questions très aux sérieux et a décidé d'y répondre dans le cadre d'un partenariat technologique.

Le programme WIPANO ("Knowledge and Technology Transfer through Patents and Standards") est une initiative du Ministère Fédéral Allemand de l'Économie et de l'Énergie et doit contribuer à atteindre cet objectif. HARTING, l'Université de Reutlingen et LEONI coopèrent dans le cadre d'un projet conjoint intitulé NG200 pour trouver des solutions à des problèmes SPE urgents tout en intégrant simultanément leurs résultats dans le processus de normalisation internationale. Récemment, avec la norme IEC 61076-6, un pas important a été fait vers la spécification du câblage en réduisant le poids et l'espace requis d'une face d'accouplement à paire unique compatible avec les exigences industrielles.

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Ethernet à paire unique Projet Wipano

Ethernet à paire unique - FAQ


T1 Industrial - Single Pair Ethernet


Connectivité Ethernet à paire unique conforme à la norme IEC 63171-6
Permet les applications IIdO
Alimentation par ligne de données (4 A / DC 60 V)
Jusqu’à 10 Gbit/s
blindées à 360°
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Transmission de l'Ethernet via seulement une seule paire de fils de cuivre. Le SPE est la technologie parfaite pour raccorder les dispositifs sur le terrain au réseau Ethernet. La technologie Single Pair Ethernet est rapide, peu encombrante, efficace en terme de coûts et facile à mettre en œuvre. L'équipement de simples capteurs, caméras et autres avec des interfaces Ethernet positionne la SPE comme le moteur de sujets tels que l'industrie intégrée et l'IIoT.

Disponible en tant que : CONNECTEUR DE CÂBLE | ASSEMBLAGE DE CÂBLE | CÔTÉ APPAREIL

Normes Ethernet à paires simples


Transfert de données sans barrière entre l'armoire et le terrain - L'Ethernet à paires simples modifie la communication industrielle. Pour que la technologie SPE soit largement disponible, la compatibilité des appareils, des câbles et des connecteurs est une priorité absolue. Ceci est garanti par la normalisation internationale.

IEC 63171-6

Avec la publication de la norme IEC 63171-6 en janvier 2020 par le comité de normalisation SC 48B de la CEI pour les technologies de connexion, la norme Single Pair Ethernet a été établie. La face d'accouplement conforme à la norme CEI 63171-6 T1 type industriel a été la première norme soumise par HARTING au SC 48B pour une face d'accouplement Ethernet à paire unique dès 2016. La publication de cette norme offre aux utilisateurs une base d'investissement fiable pour des réseaux IIoT évolutifs. Basé sur l'Ethernet à paire unique. La norme CEI 63171-6 (type industriel) est un document standard complet contenant toutes les spécifications et séquences de tests nécessaires, qui est incorporé dans les normes de câblage SPE actuelles de la série de normes ISO/CEI 11801-x pour le câblage structuré.

La mise en œuvre de la SPE dans les documents ISO/IEC 11801 est très importante car ce n'est que dans cette norme que les canaux de câblage sont décrits avec tous les paramètres nécessaires (longueur, nombre de connexions, largeur de bande et l'ensemble complet des paramètres de transmission, y compris NEXT, FEXT, propriétés de blindage, etc.

Cette connexion des normes de composants aux connecteurs et aux câbles fournit à tous les utilisateurs de SPE des lignes directrices claires pour la construction et l'essai de liaisons de transmission appropriées.

L'utilisation de composants de câblage autres que ceux décrits dans la norme ISO/IEC 11801-3 Amd.1, par exemple, est en principe possible, mais ils ne sont alors plus conformes à la norme et comportent un risque d'incompatibilité et de perte de fonction. C'est pourquoi l'ISO/IEC JTC 1/SC 25/WG 3 et la TIA TR-42 ont lancé début 2018 des processus de sélection internationaux pour définir des interfaces uniformes. Ces deux processus de sélection ont été lancés conjointement par l'IEEE 802.3, qui a demandé à l'ISO/CEI et à la TIA de formuler une recommandation pour une interface dépendante du média (MDI) SPE.

Plus de 20 comités d'experts nationaux ont participé à ce processus de sélection. Suite à ce processus de sélection, la face d'accouplement conforme à la norme IEC 63171-6, basée sur la proposition de HARTING T1 Industrial, a été généralement acceptée pour les applications industrielles et liées à l'industrie (M2I2C2E2 et M3I3C3E3).

EcoSystème Ethernet à paire unique

Les leaders mondiaux de la technologie soutiennent la norme IEC 63171-6


Les interfaces standardisées et uniformes sont la clé pour permettre aux fabricants de développer conjointement l'EcoSystème SPE comprenant des capteurs, des actionneurs, des contrôleurs et des techniques de raccordement et de permettre aux utilisateurs de créer des solutions adaptées d'automatisation à partir de ces composants.

Fondé en 2019, le SPE Industrial Partner Network, une association mondiale de leaders technologiques renommés, est uni derrière la mission de normalisation et la norme IEC 63171-6. Il offre au groupe d'utilisateurs émergents Ethernet à pair unique une large base d'investissement pour les réseaux IIoT sur la base de SPE. Le réseau s'est donné pour mission de faire progresser la SPE en tant que technologie pour le marché de l'IIoT, qui connaît une croissance rapide.

Le réseau de partenaires fournit des recommandations claires pour le développement des futures applications de l'IIdO, est la plate-forme d'information centrale et offre aux utilisateurs la sécurité que la technologie doit être utilisée.

Réseau de partenaires industriels du SPE
Membres du réseau de partenaires industriels de la SPE

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