单对以太网（SPE）线缆的优势和应用

具有先进传感器和控制功能的互联网连接设备在工业应用中越来越普遍。工业物联网（IIoT）的兴起是由更强大的有线和无线连接技术的可用性以及制造商通过自动化提高效率、可靠性和生产力的需求推动的。这些趋势的结果是越来越关注边缘计算，并将更先进的传感器/控制技术集成到工业过程中。实现连接设备密度的急剧增加自然会导致互连的增加。尽管工业无线网络可以抵消一些互连挑战，但工业无线网络通常需要某种类型的物理连接，并且无线并非在所有工业环境中都可用。

工业通信领域最近的一项由行业驱动的创新是针对苛刻应用的以太网连接的进步。单对以太网（SPE）是一种双向传导通信，数据速度在短距离内达到1 Gb/s，同时在同一紧凑接口中提供数据线供电（PoDL）。这项新的互连技术是工厂、IIoT、机器人、建筑、农业和其他工业自动化用例的控制、数据采集和云连接的飞跃。

下面我们将讨论SPE的一些主要特性、优点和应用。

一、增强的分析，更快的错误响应

单对以太网技术的主要驱动因素是这些应用程序对强健高效的双向通信的需求，这种通信可以实现实时、安全的设备到基础设施和设备到云的连接。因此，SPE能够满足所有这些要求，从而在一个经济高效且易于安装的系统中实现更强的分析能力和更快的错误响应。

在传统以太网需要四对双绞线才能达到1 Gb/s速度的情况下，SPE可以在40米的范围内提供1 Gb/s，同时提供带有单对双绞线的PoDL。这些速度可以通过单个双绞线实现，因为SPE使用600 MHz的带宽进行数据通信，而每个工业以太网双绞线仅使用100 MHz。

二、无需单独供电

此外，PoDL消除了在连接的设备或额外布线处对单独电源的需求以及长距离电力传输的低效性。PoDL的当前标准通过标准SPE电缆和连接器提供最大50瓦至40米的功率。然而，也有带有M8连接器的单对以太网电缆，其中包括额外的18AWG功率导体，在60伏到40米的电压下可以提供高达400瓦的功率。

这些SPE电缆中的数据对可以进一步屏蔽电源导线，并且可以进行额外的外部屏蔽，以限制数据信号路径上的任何电力线噪声。

三、SPE的应用

尽管在某些情况下，将工业设施中的整个连接解决方案更改为SPE可能不可行，但仍有许多工业应用将受益于SPE的紧凑性、低重量和高传输速度。新的汽车、运输、铁路甚至航空航天系统是SPE的潜在市场，传统互连解决方案的尺寸、重量和可靠性与需要更小、更低重量和更快通信链路的新应用程序不一致。例如，SPE连接器的体积约为RJ45连接器体积的20%。

SPE甚至可以通过无线解决方案很好服务于其他应用，如建筑自动化，其中许多小型分布式传感器被放置在大型复杂设施中。原因是无线解决方案仍然需要某种类型的电源，这可能会增加部署无线传感器节点的成本和复杂性，并导致可靠性降低和数据速率降低。