什么是单对以太网（SPE），它是如何在工业应用中使用的？

单对以太网最初的开发是为了满足汽车行业的需求——更小、更轻的电缆和连接器，用于从自适应巡航控制、停车辅助、自动驾驶和其他车载系统中涉及的众多传感器传输数据。事实上，汽车应用所需的较低数据负载和较短距离非常适合早期SPE开发。

但随着技术的发展，公司开始看到它在其他应用中的潜力——尤其是制造和楼宇自动化——并且开发了SPE工业合作伙伴网络。该制造商协会提倡将单对以太网作为“建立IIoT的基础”，并支持传输协议、布线和设备组件的标准。

工业应用中SPE的接口（连接）受IEC63171-6标准管辖，数据速度和传输长度由IEEE802.3中制定的以太网协议标准涵盖。图片来源：SPE工业合作伙伴网络

传统以太网需要两对电线才能实现100Mbps的数据传输速率，或者需要四对电线才能实现1Gbps的传输速率。单对以太网仅使用一对电线以1Gbps的速率传输数据，传输距离可达40m，或以10Mbps传输速率可达1000m—显着减少了电缆尺寸、成本和复杂性。尽管传统以太网已经在整个自动化金字塔中实施，但最低级别（现场级别）的设备仍然经常由现场总线协议控制。SPE提供了一种以太网解决方案，可以在从云到现场的所有级别实施，消除了各种网络相互“对话”所需的网关和其他硬件的需要。

单对以太网支持从自动化金字塔的顶层到底层的以太网通信。图片来源：MIAC自动化

更小的电缆也使用更小的连接器——SPE在空间受限的应用程序或现场级具有众多小型设备的应用程序中的另一个好处。更细电缆的弯曲半径更小，使安装、布线和管理变得更轻松，更灵活，无论是字面上还是比喻上。

SPE能够传输功率（高达50W）和数据，因此它被定位为IIoT应用的理想解决方案，在这些应用中，许多现场级设备需要电源以及与更高级别控制的快速、实时通信或到云。对于需要超过50W功率的应用，可以使用使用四根导体的混合解决方案，在24V时提供高达96W的功率或在48V时达到392W。

传统以太网需要四对线时，SPE如何仅用一对线实现快速以太网通信？

经典1Gbps以太网使用带有四对电线的Cat5电缆，并以高达100MHz的频率运行。每对都可以发送和接收数据，允许传输速率高达1Gbps。单对以太网仅使用一对电线，但工作频率高达600MHz。在这个宽频带中，一些频率发送数据，其他频率接收数据，只需一对电线即可实现1Gbps的传输速度。

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