Tematy 31 maja 2023

WAGO (z) dźwignią do Single Pair Ethernet

Złącza WAGO z dźwignią do PCB umożliwiają proste łączenie z siecią SPE bez stosowania specjalnych komponentów.

Rolety opuszczają się, gdy tylko zaświeci słońce i podnoszą się od razu, kiedy nadejdą chmury. Drzwi otwierają się, gdy znajdziesz się w ich zasięgu, a światło zapala się automatycznie, kiedy idziesz korytarzem. Do realizacji tych funkcji w inteligentnych budynkach niezbędna jest szybka transmisja danych. Idealnym rozwiązaniem, spełniającym to wymaganie, jest technologia Single Pair Ethernet.

Złącza WAGO do PCB w aplikacjach SPE:

ograniczają koszty dzięki wykorzystaniu do komunikacji skrętki jednoparowej
nie wymagają stosowania specjalnych komponentów, wykorzystać popularną złączkę do PCB
umożliwiają beznarzędziowy montaż przewodów oraz komfortowe połączenie z Single Pair Ethernet dzięki dźwigni lub przyciskom

Interoperacyjność pomiędzy producentami

Single Pair Ethernet (w skrócie SPE) to „prawdziwa” sieć ETHERNET, realizowana za pomocą tylko jednej pary przewodów zamiast dwóch lub czterech, jak to zwykle ma miejsce w przypadku standardowych połączeń ETHERNET. „W przyszłości każda komunikacja, która obecnie nadal odbywa się za pośrednictwem cztero- lub ośmioprzewodowej sieci ETHERNET albo sieci WLAN, będzie mogła być realizowana za pomocą SPE“ – mówi Marco Henkel, wiceprezes ds. zarządzania technologią w WAGO. Technologia ta podlega standaryzacji Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). Zapewnia to interoperacyjność między urządzeniami SPE różnych producentów.

Zasilanie bez dodatkowych przewodów

Oprócz transmisji danych, SPE umożliwia dodatkowo transmisję mocy (Power over Data Line, PoDL) do 50 watów na tej samej parze przewodów, której używa do komunikacji. Dzięki temu urządzenia końcowe, obsługujące PoDL (tak zwane Powered Devices, PD), mogą być nie tylko podłączone do sieci za pomocą mniejszej liczby przewodów, ale także nimi zasilane. W tym celu stacja nadrzędna musi dostarczyć zasilanie i działać jako tak zwany „Power Sourcing Equipment“ (PSE). Ma to niewątpliwą zaletę, gdyż nie wymaga stosowania dodatkowego okablowania zasilającego. Ponadto Ethernet jednoparowy z funkcją „Multidrop“ ma coś, czego nie oferuje dzisiejszy ETHERNET. Umożliwia obsługę wielu urządzeń na pojedynczej linii bez potrzeby stosowania dodatkowych elementów infrastruktury, takich jak switche. W przyszłości funkcja ta pozwoli również wykorzystywać topologię magistralną w uzupełnieniu popularnej obecnie komunikacji gwiazdowej.

Single Pair Ethernet w praktyce

W przyszłości Ethernet jednoparowy znajdzie zastosowanie m.in. w systemach sterowania budynkami, np. roletami, drzwiami czy oświetleniem. Ten rodzaj transmisji danych będzie również wykorzystywany w aplikacjach przemysłowych, obejmujących automatyzację procesów. Z szybkiej komunikacji będą w szczególności korzystać bardziej zaawansowane czujniki, które dostarczają aplikacjom dużą ilość danych za pośrednictwem standardowych protokołów sieci obiektowych opartych na ETHERNET. W aplikacjach IIoT użytkownicy SPE będą mogli korzystać z kompleksowej komunikacji IP – „z czujnika do chmury“.

Kluczowa technologia dla IIoT i Przemysłu 4.0

„Single Pair Ethernet jest wciąż w fazie wdrażania. Oznacza to, że wiele urządzeń nadal bazuje na klasycznej sieci ETHERNET lub na komunikacji wykorzystującej RS-232, RS-485 lub RS-422“, wyjaśnia kierownik ds. technologii Henkel. Według niego przejście z konwencjonalnej technologii komunikacyjnej na nową będzie wyzwaniem, ponieważ nie każde urządzenie, które mogłoby korzystać z nowej technologii, będzie z nią szybko dostępne. Dlatego w okresie przejściowym należy spodziewać się rozwiązań mieszanych. Jednak wraz z rosnącym rozpowszechnieniem i wdrażaniem nowej technologii, SPE będzie coraz bardziej widoczne w różnych aplikacjach“ – przewiduje Marco Henkel.

Single Pair Ethernet może zatem stać się kluczową technologią w IIoT i Przemyśle 4.0. Nie będzie jednak jedyną opcją transmisji danych, ponieważ komunikacja może odbywać się na wiele sposobów i za pośrednictwem różnych mediów. Single Pair Ethernet jest jednak akceleratorem komunikacji między czujnikami a chmurą. Wynika to z faktu, że SPE ma wiele wersji, które mogą zastąpić poprzednie wielożyłowe rozwiązania komunikacyjne. Należą do nich 10BASE-T1L, PoDL i Multidrop lub 10BASE-T1S. Ponadto SPE umożliwia kompleksową komunikację IP punkt-punkt.

Oprócz zalet w zakresie komunikacji, istnieją również inne plusy, które sprawiają, że jednoparowy Ethernet jest technologią przyszłości. Na przykład, jego zasięg wynosi maks. 1000 metrów bez używania aktywnych elementów infrastruktury. W porównaniu z bezprzewodowymi opcjami transmisji danych, SPE ma tę przewagę, że jest w stanie zapewnić wyższą dostępność i bezpieczeństwo transmisji ze względu na swój przewodowy charakter.

{"container":false,"catalogVersion":"pl-wagoContentCatalog/Online","lastExportedVersion":1,"type":"Quote Component","dynamicVisibility":true,"cloneable":true,"uuid":"eyJpdGVtSWQiOiJjb21wX2RlXzAwMDBHVjlHIiwiY2F0YWxvZ0lkIjoicGwtd2Fnb0NvbnRlbnRDYXRhbG9nIiwiY2F0YWxvZ1ZlcnNpb24iOiJPbmxpbmUifQ==","ignoreOnTransfer":false,"uid":"comp_de_0000GV9G","quote":"SPE to nie tylko technologia, SPE to standard – i to standard IEEE dla najróżniejszych rozwiązań IT i OT.","modifiedtime":"2026-03-04T07:25:35+0000","children":[],"onlyOneRestrictionMustApply":true,"image":{"code":"mm-173833_gwa_wago5056_henkel_2000x1125_","altText":null,"imageFormats":[{"imageType":null,"format":"2000","url":"/medias/2000-mm-173833-gwa-wago5056-henkel-2000x1125-?context=bWFzdGVyfGltYWdlc3wxODM5ODd8aW1hZ2UvanBlZ3xhREl4TDJoak1pOHhNalF6TWpBek5EZzFOams1TUM4eU1EQXdYMjF0TFRFM016Z3pNMTluZDJGZmQyRm5ielV3TlRaZmFHVnVhMlZzWHpJd01EQjRNVEV5TlY4fDRjZTBiYjkxMWJiODNjZjE0NzRhM2YzZTM3ZjllYjFkMGVhYjQ1MWU5NmYxYjkwZWJhZjk1NDliNjQ2ZjkzZGE","altText":null,"galleryIndex":null,"width":null,"description":null,"mediaType":null,"code":null},{"imageType":null,"format":"1600","url":"/medias/1600-mm-173833-gwa-wago5056-henkel-2000x1125-?context=bWFzdGVyfGltYWdlc3wxMTUyNTF8aW1hZ2UvanBlZ3xhREEwTDJoa1lpOHhNalF6TWpBek5UWTBNelF5TWk4eE5qQXdYMjF0TFRFM016Z3pNMTluZDJGZmQyRm5ielV3TlRaZmFHVnVhMlZzWHpJd01EQjRNVEV5TlY4fGQzNmNjZWZhNTAxODcxNzExZDZmYWZkMDM5ZDY4YjQ2Zjc1MmNiNWRjMDZkNmNhNjMzYjNlOTIxNmJjZmNiOTY","altText":null,"galleryIndex":null,"width":null,"description":null,"mediaType":null,"code":null},{"imageType":null,"format":"1280","url":"/medias/1280-mm-173833-gwa-wago5056-henkel-2000x1125-?context=bWFzdGVyfGltYWdlc3w3NjE3M3xpbWFnZS9qcGVnfGFHVXhMMmhqTlM4eE1qUXpNakF6TkRrNE9EQTJNaTh4TWpnd1gyMXRMVEUzTXpnek0xOW5kMkZmZDJGbmJ6VXdOVFpmYUdWdWEyVnNYekl3TURCNE1URXlOVjh8Yjk4ZGZkOTA4OWJiNTRlYmEwOTA0NTMyODBiYzQzY2VhNzI3YWNjNzQwYmYxNTQ0MWE3NzhjMGQ0YTBlYTRlZA","altText":null,"galleryIndex":null,"width":null,"description":null,"mediaType":null,"code":null},{"imageType":null,"format":"1024","url":"/medias/1024-mm-173833-gwa-wago5056-henkel-2000x1125-?context=bWFzdGVyfGltYWdlc3w1MjU2M3xpbWFnZS9qcGVnfGFEWXlMMmhsWmk4eE1qUXpNakF6TlRBMU16VTVPQzh4TURJMFgyMXRMVEUzTXpnek0xOW5kMkZmZDJGbmJ6VXdOVFpmYUdWdWEyVnNYekl3TURCNE1URXlOVjh8ODMwYzc3NjFiNjFlMzMwMTYyOTZkZmEyMzYyMzQ0YWMzOTUzMTg1YzIwMjM1MDZiNDlmZWYzMjUwZDliNTBmMg","altText":null,"galleryIndex":null,"width":null,"description":null,"mediaType":null,"code":null},{"imageType":null,"format":"768","url":"/medias/768-mm-173833-gwa-wago5056-henkel-2000x1125-?context=bWFzdGVyfGltYWdlc3wzMzI5OXxpbWFnZS9qcGVnfGFEazBMMmhsTlM4eE1qUXpNakF6TlRNeE5UYzBNaTgzTmpoZmJXMHRNVGN6T0RNelgyZDNZVjkzWVdkdk5UQTFObDlvWlc1clpXeGZNakF3TUhneE1USTFYd3wwNTUyNGIwZWM0ZDQ4YTU2ZDMzODRhNTE1ZDc3MjRkMGYzODNlMDUxNmMwYzhiYTYxNDk5M2EzY2UyYjdjNjkx","altText":null,"galleryIndex":null,"width":null,"description":null,"mediaType":null,"code":null},{"imageType":null,"format":"480","url":"/medias/480-mm-173833-gwa-wago5056-henkel-2000x1125-?context=bWFzdGVyfGltYWdlc3wxNjk1OXxpbWFnZS9qcGVnfGFHUXlMMmhsTkM4eE1qUXpNakF6TlRNNE1USTNPQzgwT0RCZmJXMHRNVGN6T0RNelgyZDNZVjkzWVdkdk5UQTFObDlvWlc1clpXeGZNakF3TUhneE1USTFYd3w0MzA4ODhhODczNmE1ZjBjNDE0YjZiNjBiOGI2ZDMzNmFjMzMxNjc4NDhkZjc0YjE0NTAzN2RlNmFmNmJiYmNk","altText":null,"galleryIndex":null,"width":null,"description":null,"mediaType":null,"code":null},{"imageType":null,"format":"200","url":"/medias/200-mm-173833-gwa-wago5056-henkel-2000x1125-?context=bWFzdGVyfGltYWdlc3wxNDM5fGltYWdlL2pwZWd8YURFMkwyaGtaUzh4TWpRek1qQXpOVFUzTnpnNE5pOHlNREJmYlcwdE1UY3pPRE16WDJkM1lWOTNZV2R2TlRBMU5sOW9aVzVyWld4Zk1qQXdNSGd4TVRJMVh3fDcwODMyOGIwNDQwMGQ4N2M3MDVjZjg3NTljZWZhMWZmNjhiYTIzNWE3OTk0NmU4NjgzMzZhMjQ0YTU3YzRkYmQ","altText":null,"galleryIndex":null,"width":null,"description":null,"mediaType":null,"code":null}],"description":null},"lastLoad":1772609135400,"visible":true,"wagoColumnComponent":[],"imagePosition":"LEFT","availableLanguages":"AVAILABLE","passepartout":true,"restrictions":[],"searchable":true,"lead":"<p>Marco Henkel, wiceprezes ds. zarządzania technologią w WAGO</p>","typeCode":"WagoQuoteTeaserComponent","slots":["eyJpdGVtSWQiOiJjc19kZV8wMDAwRk9UVSIsImNhdGFsb2dJZCI6InBsLXdhZ29Db250ZW50Q2F0YWxvZyIsImNhdGFsb2dWZXJzaW9uIjoiT25saW5lIn0="],"itemtype":"WagoQuoteTeaserComponent","restricted":false,"name":"Quote_MarcoHenkel","synchronizationBlocked":false,"containers":[],"creationtime":"2023-05-31T11:36:20+0000","actions":[],"contentVersion":1,"parents":[]}

Single Pair Ethernet jako remedium na problemy

„SPE to nie tylko technologia, SPE to standard – i to standard IEEE dla najróżniejszych rozwiązań IT i OT“, mówi z przekonaniem Marco Henkel. W jego mniemaniu Single Pair Ethernet stanowi remedium na problemy już na poziomie meta (tzn. jeszcze przed przejściem do bitów i bajtów), ponieważ nie wymaga angażowania dużych zasobów, przez co wspiera zrównoważony rozwój. SPE potrzebuje tylko dwóch przewodów do komunikacji. W wybranych zastosowaniach mogą one być nawet używane jednocześnie do zasilania urządzeń końcowych i czujników za pośrednictwem „Power over Data Line“. Potrzeba mniej miedzi i mniej materiału izolacyjnego. Przewód jest lżejszy i dlatego wymaga mniej zasobów transportowych, co z kolei oznacza, że można go transportować więcej. Dzięki temu cała logistyka jest bardziej wydajna. Mówiąc prościej: otrzymujesz więcej mocy komunikacyjnej w przeliczeniu na kilogram, jednostkę objętości lub kontener transportowy. Ponadto SPE przyczynia się do zmniejszenia śladu CO₂ w produkcji, transporcie, a także podczas użytkowania budynków oraz w innych aplikacjach.

Ponieważ do komunikacji SPE wykorzystywane są tylko dwa przewody, zamiast czterech lub ośmiu, czas potrzebny zarówno na wykonanie oprzewodowania, jak i ewentualne rozwiązywanie problemów jest krótszy, co z kolei pozwala ograniczyć zasoby, a także koszty. Lżejsze, jednoparowe oprzewodowanie SPE zajmuje również mniej miejsca w tak zwanym „cyfrowym suficie“. Czy to w budynkach biurowych, w galeriach handlowych, szpitalach, czy też pokojach hotelowych – oprzewodowanie wielu urządzeń prowadzi się właśnie w sufitach podwieszanych. Ze względu na dużą liczbę wymaganych urządzeń końcowych, przestrzeń może być tam mocno ograniczona. Podłączenie oświetlenia, czujników obecności, kamer IP i innych urządzeń do sieci SPE wymaga mniejszej ilości przewodów i zajmuje mniej miejsca. Zmniejsza się przez to obciążenie ogniowe budynku, co stanowi istotny aspekt bezpieczeństwa.

Wspólna promocja SPE

„Single Pair Ethernet to ważny temat również dla nas w WAGO. Z tego powodu od zeszłego roku jesteśmy członkiem Single Pair Ethernet System Alliance (SPESA) – platformy, na której najróżniejsi producenci z odpowiednimi dostępami do rynku chcą wspólnie wdrażać i rozwijać tę technologię. Współpraca między firmami koncentruje się na użytkownikach i ich zastosowaniach. Dla użytkowników ważne jest podkreślenie i nagłośnienie korzyści płynących z tej technologii. A my chcemy być liderem w tym zakresie“ – mówi Marco Henkel, wyjaśniając znaczenie SPE dla WAGO, jako dostawcy technologii połączeń i rozwiązań dla automatyzacji.