Cos’è il Single Pair Ethernet, il nuovo modo di trasmettere ethernet. La tecnologia emergente nel mondo dell’automazione industriale raccontata da Leviton.

Con la crescita dell’Internet of Things (IoT), le connessioni di comunicazione M2M (machine-to-machine), i sistemi di Building Automation, sta aumentando la necessità nel mondo della connectivity di lavorare sulla trasmissione dell’energia e dei dati contemporaneamente. Nell’ambito industriale, che guarda verso l’IIoT (Industrial Internet of Things) e l’industria 4.0, i requisiti e le performance dei prodotti sono cambiati e la componentistica elettronica deve necessariamente essere più veloce e far risparmiare spazio. E’ in questo mondo che nasce il Single Pair Ethernet (SPE). Leviton Network Solutions (ex Brand Rex), leader nelle soluzioni di cablaggio in molti settori tra cui l’automazione industriale, ci spiega i motivi di questo successo e i segreti di questa nuova tecnologia.

COS’E’ E COSA VUOL DIRE SINGLE PAIR ETHERNET (SPE)

Il Single Pair Ethernet risponde ai nuovi trend nascenti visti sopra perchè combina l’affidabile, efficiente, leggero e salvaspazio cablaggio single pair con i protocolli Ethernet. L’SPE descrive la trasmissione Ethernet su una sola coppia di fili di rame. Oltre alla trasmissione dati tramite Ethernet, consente anche l’alimentazione simultanea dei dispositivi terminali tramite PoDL (Power over Data Line) occupando davvero poco spazio e connettendo anche i sensori più piccoli. Leviton afferma che storicamente l’evoluzione dei cavi ethernet rame si è sempre focalizzata sull’aumentare a dismisura la velocità a discapito della distanza. Ad oggi ci si sta invece concentrando sul recuperare distanze un po’ più lunghe lavorando con una coppia di conduttori invece che quattro come prima; è così che nasce l’SPE.

CON SINGLE PAIR ETHERNET, DAL CLOUD A OGNI SENSORE

Il Single Pair Ethernet non fa altro che espandere le potenzialità dell’Ethernet che domina la trasmissione dati in tutto il mondo. Con SPE il protocollo internet può entrare in applicazioni completamente nuove. E’ l’unica struttura che colma il divario tra il livello di controllo e le reti di sensori e attuatori, fondamentali nel mondo dell’automazione. Con SPE per la prima volta è possibile parlare la lingua del cloud con ogni sensore, anche i più sottili e miniaturizzati. Il livello di campo e tutti i suoi partecipanti diventano capaci in tempo reale, intelligenti e quindi parte dell’IIoT.

I PRIMI MERCATI CHE STANNO UTILIZZANDO IL SINGLE PAIR ETHERNET

Ci sono principalmente tre mercati che stanno implementando e cominciando a beneficiare di questa nuova tecnologia.

LA PRODUZIONE INDUSTRIALE; si sta muovendo verso l’automazione totale, ha bisogno di godere della piena compatibilità tra tutti i macchinari e i più piccoli componenti che operano allo stesso processo produttivo anche a lunghe distanze fino a 1.000 metri. Il driver d’innovazione in questo settore che sta affermando l’SPE è il mega trend dell’industria 4.0, anche chiamato “la quarta rivoluzione industriale”. L’automazione deve continuamente fare i conti con gli scambi di dati per l’intelligenza artificiale, l’IoT, il cloud computing, i nuovi sistemi di Cyber Physical System (CPS) e così via. Per raggiungere questo elevato standard di intelligenza ed autonomia è cruciale curare la comunicazione ethernet machine-to-machine (M2M) bidirezionale. Anche perchè è importante che i macchinari siano anche in grado di inviare a loro volta dati sullo status, sull’analisi e sull’andamento della produzione in modo preciso, puntuale ed in tempo reale.

LA BUILDING AUTOMATION; settore impegnato nel trend degli smart buildings in cui i sistemi di controllo e i sensori comunicano strettamente tra di loro per migliorare la user experience e l’efficienza energetica nell’edificio. Il Single Pair Ethernet porta i benefici degli smart buildings all’ennesima potenza facendo sì che tutti i sistemi comunichino tra di loro tramite uno stesso circuito ethernet e un solo protocollo collegandosi anche al cloud: impianto luce, allarme antincendio e d’emergenza, etc. Più impianti, un solo controllo.

L’AUTOMOTIVE; settore che sta crescendo in complessità dato che i veicoli stessi si stanno arricchendo di sensori e funzionalità sempre più avanzati. Per questo, anche qui l’SPE sta prendendo piede. In più, per raggiungere l’obiettivo di sviluppare veicoli sempre più autonomi, tutti i sistemi devono dialogare tra di loro contemporaneamente e velocemente. I dati che il veicolo recepisce dall’esterno devono essere raccolti ed analizzati in tempo reale. In più un vantaggio dell’SPE, importante per i veicoli, è la leggerezza rispetto a un cavo 4 coppie che permette di ridurre il peso e quindi le emissioni di Co2 della vettura.

I CONNETTORI SINGLE PAIR ETHERNET

In base agli standard TIA e ISO/IEC vengono raccomandati due diversi connettori in base alle esigenze. Il connettore SPE LC Type 1 (IEC 63171-1) è studiato per le installazioni in edifici e sistemi ad uso commerciali e applicazioni IP20. Invece, il connettore SPE Type 6 (IEC 631171-6) è consigliato per ambienti più delicati e difficili come quelli industriali e per applicazioni IP65+. Di seguito il design dei due connettori proposti da Leviton.

L’SPE COESISTERA’ CON L’INFRASTRUTTURA ETHERNET ESISTENTE

Leviton è convinta che la tecnologia Single Pair Ethernet è per il momento destinata a completare, più che a sostituire, la tradizionale tecnologia ethernet a 4 coppie. L’SPE è pensato per quei device sul campo che al momento non riescono ad operare nei network ethernet esistenti e che si dovrebbero appoggiare a network BUS dipendenti da un gateway. Più spesso questi device hanno bisogno di un basso data rates, una piccola interfaccia di connessione e possono essere collocati a più di 100 metri di distanza dalla sala di controllo. I device ethernet esistenti che includono un connettore RJ45 continueranno ad essere supportati dai cavi a 4 doppini ethernet che possono supportare uno scambio dati superiore a 1 Gb/s e di potenza PoE oltre i 90 watt. Attualmente invece, SPE trasmette solo 1 Gb/s fino a una distanza di 40 metri. Viene e verrà utilizzato laddove i vantaggi derivino da enormi risparmi di spazio con un potenziale risparmio sui costi generali. L’interfaccia standard SPE miniaturizzata per applicazioni industriali può raggiungere in maniera efficiente ogni sensore e attuatore sul campo in combinazione con cavi SPE sottili. E’ questo il grande vantaggio di questa nuova tecnologia.

Per avere maggiori informazioni sui prodotti Leviton (ex Brand Rex) legati all’SPE e al mondo dell’automazione industriale contatta il nostro team commerciale a: info@coeldistribution.it oppure a 02 2441 6782