{"id":17501,"date":"2022-03-22T14:51:51","date_gmt":"2022-03-22T13:51:51","guid":{"rendered":"https:\/\/benjamin-tews.de\/?p=17501"},"modified":"2022-03-22T15:07:56","modified_gmt":"2022-03-22T14:07:56","slug":"single-pair-ethernet-spe","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wireless-solutions.net\/?p=17501","title":{"rendered":"Single Pair Ethernet &#8211; SPE"},"content":{"rendered":"<p style=\"font-weight: 400;\">Ethernet im Standard IEEE-802.3 verwendet typischerweise zwei oder vier verdrillte Adernpaare f\u00fcr \u00dcbertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 40 Gbit\/s (40GBASE\u2011T). Single Pair Ethernet (SPE) hingegen erm\u00f6glicht Ethernet-Verbindungen zwischen 10 Mbit\/s und mehreren Gbit\/s \u00fcber ein einzelnes Adernpaar. Die somit einhergehende physikalische Reduktion des Formfaktors kommt sowohl dem Automotive-Bereich als generell der Industrieautomation entgegen.<\/p>\n<div id=\"attachment_17502\" style=\"width: 695px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-17502\" class=\"wp-image-17502 \" src=\"https:\/\/benjamin-tews.de\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/5a-1024x576.png\" alt=\"SPE\/T1 Technology\" width=\"685\" height=\"385\" srcset=\"https:\/\/wireless-solutions.net\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/5a-1024x576.png 1024w, https:\/\/wireless-solutions.net\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/5a-300x169.png 300w, https:\/\/wireless-solutions.net\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/5a-768x432.png 768w, https:\/\/wireless-solutions.net\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/5a-1000x563.png 1000w, https:\/\/wireless-solutions.net\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/5a.png 1280w\" sizes=\"auto, (max-width: 685px) 100vw, 685px\" \/><p id=\"caption-attachment-17502\" class=\"wp-caption-text\">Abb.1 SPE\/T1 Technology [https:\/\/iebmedia.com\/single-pair-ethernet-rj45-and-clarifying-the-mating-interfaces\/]<\/p><\/div>\n<p style=\"font-weight: 400;\">Single Pair Ethernet beschreibt mehrere Standards wie IEEE 802.3bp (1000Base-T1), 802.3bw (100\u2011Base-T1), 802.3g (10Base-T1) oder 802.3ch. All diesen Standards ist gemein, dass sie sich jeweils mit nur einem Adernpaar bereitstellen lassen. Im Gegensatz zu 100\/1000Base-TX und h\u00f6her, die mindestens zwei Adernpaare ben\u00f6tigen, verf\u00fcgen genannte Standards \u00fcber geringere Abmessungen, leichtere und d\u00fcnnere Kabel sowie Verbindungen. Im Allgemeinen sind sie zudem g\u00fcnstiger herzustellen und zu verlegen. Speziell existierende SPE-Stecker l\u00f6sen zudem diverse Nachteile der RJ45-Steckverbindungen wie:<\/p>\n<ul>\n<li>Unzuverl\u00e4ssige Verriegelung<\/li>\n<li>Schlechter Schutz gegen Feuchtigkeit<\/li>\n<li>Schlechter Schutz gegen Dreck<\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"font-weight: 400;\">Da f\u00fcr die \u00dcbertragung nur ein einziges Adernpaar zur Verf\u00fcgung steht, m\u00fcssen die Signale simultan gesendet werden, um die \u00dcbertragung von Vollduplex-Signalen zu erm\u00f6glichen. Durch die Gegenl\u00e4ufigkeit der Signale \u00fcberlagern sich diese zwangsl\u00e4ufig. Durch das Wissen der eigenen gesendeten Datenstr\u00f6me k\u00f6nnen aber sowohl Sender, als auch Empf\u00e4nger diese \u00dcberlagerungen wieder herausrechnen. Mittels <em>Cable Sharing<\/em> k\u00f6nnen an ein einziges (achtadriges) Ethernet-Kabel vier voneinander unabh\u00e4ngige SPE-Verbindungen hergestellt werden. Jede einzelne SPE-Verbindung benutzt wiederum nur ein Adernpaar. Somit kann bereits vorhandene, strukturierte Verkabelung u.a. als <em>Distribution Layer <\/em>genutzt werden.<\/p>\n<p style=\"font-weight: 400;\">\u00c4hnlich zu <em>Power over Ethernet (PoE)<\/em> ist es auch mit SPE m\u00f6glich, die f\u00fcr den Betrieb ben\u00f6tige elektrische Energie, mittels Kupferkabel bereitzustellen. Hierf\u00fcr wurde der Standard IEEE 802.3bu <em>Power over Data Line (PoDL)<\/em> geschaffen. Dieser ist jedoch nicht mit <em>PoE<\/em> kompatibel und erm\u00f6glicht auch nur die Versorgung mit bis zu 50 Watt, wo hingegen IEEE 802.3bt (PoE++) bis zu 100 Watt auf Endger\u00e4teseite einspeist.<\/p>\n<p><span style=\"font-weight: 400;\">SPE liefert also vom Formfaktor bis hin zum durchg\u00e4ngigen Protokoll \u2013 Ethernet \u2013 vom Sensor bis in die Cloud diverse Vorteile. Die Steckverbinder sind schmutz- und verriegelungssicher. Durch den Ethernet-Standard gibt es keine Medienbr\u00fcche mehr und eine inh\u00e4rente IP-Adressierung aller Teilnehmer ist m\u00f6glich. Gleichzeitig gibt es jedoch eine gro\u00dfe Anzahl von Steckerverbindungen, welche sich in Form und Art unterscheiden. Hierzu gibt es diverse Vorschl\u00e4ge von verschiedenen Unternehmen, welche unter dem IEC-Standard IEC 63171 (International Electrotechnical Commission) standardisiert sind. Unabh\u00e4ngig hiervon sind die Anwendungsbereiche vielf\u00e4ltig. Von Prozessautomatisierung in der Industrie 4.0 \u00fcber den Automotive-Bereich bis hin zu Robotik und Geb\u00e4udeautomatisierung hat SPE das Potential, g\u00e4ngige System wie CAN-Bus, FlexRay oder Profibus abzul\u00f6sen, um nur einige zu nennen.<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Ethernet im Standard IEEE-802.3 verwendet typischerweise zwei oder vier verdrillte Adernpaare f\u00fcr \u00dcbertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 40 Gbit\/s (40GBASE\u2011T). Single Pair Ethernet (SPE) hingegen erm\u00f6glicht Ethernet-Verbindungen zwischen 10 Mbit\/s und mehreren Gbit\/s \u00fcber ein einzelnes Adernpaar. Die somit einhergehende physikalische Reduktion des Formfaktors kommt sowohl dem Automotive-Bereich als generell der Industrieautomation entgegen. 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