单对以太网提供拯救单对以太网 (SPE) 是一种基于标准的新技术,可以满足这方面日益增长的需求。SPE 提供标准化的网络设备、布线基础设施和现场测试设备——距离最远可达 1000 米。
在建筑空间和智能楼宇中,SPE 具有巨大的潜力。ANSI/TIA- 568 为楼宇内的电信提供了标准指导,其中包括标准化平衡 SPE 的附录。该附录包含了 10BASE- T1L 单对以太网的实施,可实现 400 米至 1000 米的传输距离,这使得连接到支持智能楼宇系统的远程传感器和设备并为其供电成为了可能。
SPE 允许在长度至少达 1000 米的信道上提供数据线供电 (PoDL) 以及高达 10 Mb/s 的带宽,并支持正在开发的标准,从而在较短的信道长度上提供 100 Mb/s 的带宽。
这些功能将推动以太网在以下应用中的融合:
• 过程自动化传感器和阀门
• 物流自动化 VFD 和传送带
• 从模拟传感器升级到智能传感器
• 楼宇自动化升级为 BACnet/IP
通过单对以太网为传感器和设备供电的好处之一就是无需在传感器和其他远程设备中安装电池。据估计,对于依赖电池供电的传感器网络而言,随着时间的推移,30% 的非关键任务传感器将在任何给定的时间出现故障。
这是因为当电池发生故障时,更换电池的工作量和难度都很大。在 Panduit 一份关于有线和无线网络运行价值的白皮书中,我们发现,在面积为 100 万平方英尺的设施中,一旦传感器电池开始出现故障,仅更换这些电池每天就需要三到五个小时的维护时间。
通过 SPE 为传感器供电意味着传感器将保持正常工作,从而以更低的维护成本来提高工作效率。此外,由于SPE 链路可为连接的设备供电,因此可以实施网络 UPS(不间断电源)系统,避免网络中断。
但是,SPE 今天是否可用?
Panduit 是少数几家提供 SPE 线缆和连接器的公司之一,这些产品已推出数年,但可连接的设备并不多。如今,市场上开始出现 10BASE-T1L 适配器和交换机,使得连接人员计数器、占用传感器和环境传感器成为可能。随着企业寻求让自己的建筑“更健康”,人们对部署这些设备的兴趣正在迅速增长。
我们可靠的高性能 SPE 布线和连接器产品符合行业标准,目前可用于取代楼宇自动化应用中的传统串行控制功能,将数据和电力传输到网络边缘。ODVA、PROFINET International 和 ASHRAE 等标准机构已经制定标准,开始将传统协议迁移到使用了以太网物理层的 IP 技术。
Panduit 的 SPE 解决方案包括 23 AWG 和 18 AWG 电缆,以及 IP-20 连接器和 M8 型连接器。
单对以太网是楼宇网络中其他地方使用的以太网的另一种形式,可以通过多对以太网网络的公认做法进行测试和调试。无论这些单对通信网络是用于楼宇自动化还是工业自动化,也无论这些网络是用于通过互联网协议栈进行通信还是使用串行现场总线通信,测试单对网络都可为最终用户带来诸多好处。
所有的通信网络应用,无论是以太网、现场总线还是模拟应用,都要求通过布线传输的电信号在到达接收器时不会出现不可接受的信号强度损失或噪声过大。如果信噪比过高,应用将无法正常运行,导致数据丢失并需要重新传输。
布线的测试与有源设备无关,可以决定安装的设备是否支持单对应用,比如说 10BASE-T1L、Ethernet-APL,甚至在网络上运行任何兼容设备时支持更基本的通信设备。
为了最大限度地保证布线支持 SPE,请使用符合 TIA-5071/IEC 61935-4 要求的校准测试仪,根据应用所需的链路或信道规格来鉴定布线。
测试仪将测量确保运行所需的所有相关传输参数。还能找出因材料或工艺造成的任何缺陷,从而减少网络调试和故障排除所需的时间。我们建议保留已安装网络的初始调试数据作为基线,以帮助在整个运行过程中维护和修复网络。
传统的现场总线布线结构与 SPE 布线类似,但其设计不适合在 SPE 遇到的较高频率下使用。在对 SPE 应用进行现场系统升级之前,应对已安装的现场总线线缆进行测试,以确定其是否适合该应用。测试布线基础设施可缩短安装时间和网络停机时间。重要的是要与布线制造商和测试设备提供商合作,确保进行正确的测试,以确定符合性和应用保证。
交换机和适配器的推出将 SPE 进一步推向实际应用,如此一来,数据和电力就可以传送到边缘设备。我们诚邀您在 BICSI 的秋季大会上听取 SenTekse LLC 联合创始人兼 PHY-SI LLC 总裁/首席技术官 Christopher DiMinico 的演讲,进一步了解 SPE 的现状。