Single Pair Ethernet (SPE)

De temps en temps, la technologie fait un bond en avant. C'est précisément le cas aujourd'hui. Récemment, plusieurs fabricants qui travaillent ensemble ont lancé une nouvelle connexion Ethernet. La technologie Single Pair Ethernet (Ethernet à paire unique) ou SPE, consiste à utiliser deux fils en cuivre qui peuvent transmettre des données à des vitesses atteignant 1 Gb/s sur de courtes distances tout en fournissant une fonctionnalité d'alimentation via la ligne de données (PoDl, Power over Dataline). Cela peut constituer une avancée majeure dans l'automatisation industrielle, l'immotique, l'essor des voitures intelligentes et le secteur ferroviaire. La vitesse d'acquisition et de transmission des données est essentielle pour tous les secteurs d'activité. Qu'il s'agisse de l'expansion des réseaux de capteurs dans les usines ou de la fabrication de véhicules autonomes, d'énormes quantités de données sont recueillies. La capacité à acquérir et à transmettre ces données de façon fiable est plus nécessaire que jamais.

Le réseau de partenaires SPE Industrial Partner Network a été créé pour définir une nouvelle norme universelle de communication via Ethernet, la norme CEI 63171-6. HARTING, Würth Elektronik et d'autres fournisseurs ont établi un écosystème de protocoles de communication, de câblages, de connecteurs et de dispositifs pour prendre en charge la nouvelle technologie.

(Source de l'image : HARTING)

Comment ça marche ? La technologie Ethernet standard utilise plusieurs paires de fils en cuivre pour transmettre des données. Pour transmettre 100 Mb/s de données, deux paires sont nécessaires ; pour 1 Gb/s, quatre paires sont nécessaires. Cela signifie que plus les connexions et les dispositifs sont imposants, plus les câbles doivent être gros. Étant donné le nombre impressionnant de capteurs tout au long du processus de fabrication, la quantité de câblage nécessaire augmente également de façon considérable. Cela coûte cher et exige de vastes quantités d'espace précieux. La transmission de ces grandes quantités de données sur des chemins réduits est aujourd'hui une nécessité. La technologie SPE peut transmettre des données à des vitesses de 1 Gb/s sur des distances atteignant 40 mètres tout en offrant une fonctionnalité PoDl.

Dans quels cas utiliser la technologie SPE ? Chaque application nécessite des solutions différentes. Il n'est pas toujours judicieux de passer de l'Ethernet standard à la technologie SPE. Dans certaines situations, le coût de la transition peut même être prohibitif, en particulier en prenant en compte le nombre d'interfaces et de dispositifs à changer. Par exemple, les grandes usines peuvent être trop vastes pour implémenter la technologie SPE. Cette transition peut toutefois être judicieuse dans les applications où le poids est un facteur tout aussi important que la vitesse de transmission de grandes quantités de données. Prenons l'exemple des applications automobiles et ferroviaires. Dans les applications automobiles, les voitures intelligentes pourront tirer parti de la technologie SPE pour se garer toutes seules, détecter les changements de voie et déclencher un freinage d'urgence automatisé.

L'immotique est un autre marché potentiel pour l'implémentation de la technologie SPE. Étant donné que de nombreuses entreprises ont choisi d'adopter des technologies « intelligentes » pour rendre leurs bâtiments plus écoénergétiques, l'intégration de capteurs est nécessaire. L'immotique nécessite entre autres des capteurs d'éclairage, des capteurs de température, des capteurs de présence et des capteurs d'humidité. Même si bon nombre de ces capteurs peuvent être sans fil et nécessitent peu de bande passante, il leur faut quand même une alimentation. Un câblage Ethernet à quatre paires est évidemment capable de gérer la charge. En revanche, l'utilisation de Single Pair Ethernet signifie que la quantité de câblage est considérablement réduite. Le nombre de capteurs et de dispositifs IoT connectés pour un seul bâtiment peut atteindre des centaines, voire des milliers. Cela renforce davantage la nécessité d'avoir un câblage réduit. L'intégration de la technologie SPE dans l'immotique peut permettre aux entreprises de faire des économies tout en étant capables de traiter de grandes quantités de données rapidement.

Chez DigiKey, nous avons récemment commencé à ajouter des produits Single Pair Ethernet pour le connecteur SPE industriel T1 et pour Würth Elektronik à notre portefeuille de produits. Consultez notre nouvelle page dédiée à la technologie SPE pour en savoir plus sur les détails et les spécifications des produits.