SPE (single pair Ethernet)

Single Pair Ethernet (SPE) ist eine besonders einfache und robuste Verkabelung, die in der Automotive-Technik, im Industrial Ethernet und der Industrieautomation eingesetzt wird. Die SPE-Technik benutzt ein einzelnes Adernpaar. Das auf den Ethernet-Standards nach IEEE 802.3 basierende SPE-Verfahren kann neben den Daten auch noch die Versorgungsspannung für IP-Komponenten, sowie für Sensoren und Aktoren über das Single-Pair-Kabel übertragen, und zwar mit Power over Data Lines (PoDL).


Nach der bisherigen Ethernet-Entwicklung werden bei Fast-Ethernet mit 100 Mbit/s zwei verdrillte Adernpaare für die Übertragung benötigt, Gigabit-Ethernet benötigt sogar vier Adernpaare unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Kategorien. Mit Single-Pair Ethernet (SPE) hingegen können Datenströme über nur ein verdrilltes Adernpaar übertragen werden. Dieses Ethernet-Konzept kann die in der Automation und der Automotive-Technik eingesetzten Feldbusse und Kommunikationssysteme wie den LIN-Bus, CAN-Bus, FlexRay, Profibus etc. ablösen. Die Steuersignale, die Kommunikation zwischen den Komponenten und die sicherheitsrelevanten Funktionen werden über Ethernet realisiert.

SPE-Stecker und einpaariges verdrilltes Kabel, Foto: Harting

SPE-Stecker und einpaariges verdrilltes Kabel, Foto: Harting

Single-Pair Ethernet, auch als One-Pair Ethernet bezeichnet, setzt auf der physikalischen Schicht auf und benutzt neuentwickelte SPE-Komponenten, Koppler, Stecker, SPE-Verkabelung und Kabel. Letzteres besteht aus einem Adernpaar über das die Komponenten mit Power over Data Lines (PoDL) mit Strom versorgt werden.

Für den SPE-Stecker gibt es diverse Vorschläge von verschiedenen Unternehmen. Sie alle sind unter dem IEC-Standard IEC 63171 standardisiert. Mit dem SPE-Konzept befassen sich viele Standardisierungsgremien, die sich um die Komponenten, die Verkabelungssysteme und die Anwendung kümmern. Allein bei IEEE ist es die Arbeitsgruppe IEEE 802.3cg, die sich mit der 10-Mbit/s-Variante 10Base-T1 beschäftigt, in der Arbeitsgruppe 802.3bw geht es bei 100Base-T1 um 100 Mbit/s und bei 802.3bp um 1000Base-T1 mit 1 Gbit/s. Durch diese drei IEEE-Arbeitsgruppen werden Datenraten von 10 Mbit/s, 100 Mbit/s und 1 Gbit/s abgedeckt. Darüber hinaus soll die Arbeitsgruppe MultiGigBase-T1 die Vorbereitungen für die Standardisierung von Single-Pair Ethernet mit Datenraten von 2,5 Gbit/s, 5 Gbit/s und 10 Gbit/s treffen.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Single-Pair Ethernet
Englisch: single pair Ethernet - SPE
Veröffentlicht: 20.09.2019
Wörter: 323
Tags: #Ethernet
Links: MultiGigBase-T1, 1000Base-T1, 100Base-T1, 10Base-T1, Aktor