單對(dui)以太網(wang)技(ji)術的6大優(you)勢

隨(sui)著(zhe)單(dan)對以(yi)太(tai)網(wang) (SPE) 在(zai)工業(ye)自動(dong)化(hua)中獲得(de)越來(lai)越多(duo)的(de)關(guan)注(zhu)，了解該(gai)技(ji)術可(ke)以為需(xu)要(yao)長距(ju)離傳(chuan)輸數據(ju)但沒(mei)有廣泛(fan)速度(du)或(huo)帶(dai)寬需(xu)求的應(ying)用(yong)帶(dai)來(lai)的潛在好處(chu)非常重要?，F在(zai)是時候(hou)強(qiang)調用(yong)兩(liang)線線路替換(huan)四線線路在成(cheng)本、安(an)裝和(he)性能方(fang)面的具(ju)體優(you)勢，以便SPE可(ke)以自信(xin)地(di)用于(yu)實(shi)踐。
什(shen)么(me)是(shi)單對以太(tai)網？

簡單地(di)說(shuo)，單(dan)對以太網是(shi)一種(zhong)電(dian)纜配(pei)置(zhi)，它使(shi)用(yong)一(yi)對(dui)電(dian)線(xian)（或導(dao)體(ti)）以高(gao)達10 Mbps（未來可(ke)能高達 1 Gb/s）的(de)速(su)度傳輸(shu)數據。這(zhe)種單(dan)對布(bu)線專為工業用(yong)戶而(er)設計(ji)，可支(zhi)持高(gao)達52瓦(wa)的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)源，涵(han)蓋(gai)距離最遠1000 米的(de)一系列(lie)需(xu)要電源和(he)數據的設備(bei)。

單(dan)對以太網還(hai)為固(gu)定(ding)在物理(li)位(wei)置(zhi)且可能沒(mei)有自己的(de)電源的傳(chuan)感(gan)器(qi)提(ti)供(gong)可靠(kao)的電源(yuan)（相(xiang)對(dui)于(yu)無(wu)線）。

單(dan)對(dui)以太(tai)網(wang)在標準中也(ye)稱為“雙(shuang)絞(jiao)線”。該(gai)術語指(zhi)的是這樣(yang)一個(ge)事實，即一(yi)對(dui)由一(yi)對平(ping)衡的(de)導(dao)體(ti)組(zu)成，每個(ge)導體承(cheng)載(zai)不(bu)同的信號。最(zui)常見(jian)的配置是將(jiang)兩根(gen)電線(xian)絞(jiao)合在一(yi)起(qi)。

單(dan)對(dui)以太網(wang)旨在滿(man)足工(gong)業制(zhi)造用戶的(de)特定需(xu)求，這些(xie)用戶是(shi)OT專(zhuan)業人員，關(guan)注連接傳(chuan)感(gan)器、執(zhi)行(xing)器(qi)和(he)繼電(dian)器等(deng)低(di)速設備，以及(ji)訪問(wen)控(kong)制和(he)照(zhao)明(ming)應(ying)用(yong)。

對(dui)于(yu)他(ta)們(men)的用例(li)，OT專業(ye)人(ren)士(shi)想(xiang)要一種更(geng)簡單、低成本且節(jie)省(sheng)空(kong)間(jian)的替(ti)代方(fang)案(an)，以替(ti)代已成(cheng)為(wei)辦公(gong)、電(dian)信(xin)和(he)數據中(zhong)心主(zhu)導網(wang)絡(luo)技(ji)術(shu)的(de)超快4對(dui)布(bu)線結(jie)構(gou)。由于技術原因(yin)，一(yi)根(gen)電線(xian)并不(bu)可(ke)靠，因(yin)此(ci)一對電(dian)線是最(zui)簡(jian)單、最(zui)緊(jin)湊(cou)的配(pei)置(zhi)。

OT專業人(ren)員還需要與其特(te)定(ding)用(yong)例(li)相輔相(xiang)成(cheng)的(de)功能(neng)，在(zai)這(zhe)些(xie)用(yong)例中(zhong)，數據(ju)通常(chang)會長(zhang)距(ju)離傳輸到(dao)工廠(chang)車(che)間(jian)常見的傳感器(qi)、執行器(qi)和(he)其(qi)他(ta)類(lei)型(xing)的連接(jie)設(she)備(bei)。

他(ta)們還需要可以(yi)在(zai)現有設施(shi)內(nei)輕松改造(zao)的布線(xian)。從(cong)空間(jian)角(jiao)度來(lai)看(kan)，單對(dui)以(yi)太(tai)網(wang)可(ke)輕松取(qu)代(dai)現(xian)有(you)的(de)雙線系統，并(bing)與工業應用中常見的(de)接(jie)線(xian)端(duan)子(zi)式(shi)連接兼容。

單(dan)對(dui)以太(tai)網最重(zhong)要的(de)好(hao)處(chu)很(hen)可能(neng)是它(ta)是(shi)一(yi)個熟(shu)悉的(de)協議(yi)棧(zhan)，為(wei)世界上大(da)多數人(ren)所(suo)熟(shu)知(zhi)。單(dan)對以太(tai)網(wang)提供(gong)的(de)端(duan)到(dao)端(duan)工(gong)業以(yi)太網(wang)網絡(luo)消(xiao)除(chu)了(le)對(dui)在各種現(xian)場總(zong)線上(shang)運(yun)行的(de)大量(liang)專(zhuan)有協(xie)議(yi)的需(xu)求。

以下是(shi)單(dan)對(dui)以太(tai)網技(ji)術(shu)的(de) 6 大(da)優勢：
1. 較(jiao)低(di)的(de)資本支(zhi)出


IE（工(gong)業以(yi)太網）和SPE連(lian)接器(qi)與今(jin)天的(de) RJ45 和 M8 D編碼連(lian)接(jie)器(qi)非(fei)常相(xiang)似。盡(jin)管(guan)在(zai)SPE連(lian)接(jie)器(qi)中去除了四(si)分之三(san)的(de)電線(xian)，但(dan)仍使用了額外(wai)的(de)填(tian)充(chong)材料來保(bao)持(chi)電(dian)纜的圓形形(xing)狀。根據所用(yong)電(dian)纜的(de)類型(xing)，IE和SPE連接器之間的成(cheng)本節省范(fan)圍為(wei)13% 到 44%。購(gou)買(mai)更(geng)多數(shu)量的連(lian)接器時(shi)，可以節(jie)省(sheng)更(geng)多(duo)費用(yong)。

然(ran)而(er)，就(jiu)資(zi)本(ben)支(zhi)出而言，最顯著(zhe)的(de)節省來(lai)自單對以(yi)太(tai)網可(ke)能(neng)實(shi)現的新(xin)網絡(luo)拓撲。例(li)如，取消網關并(bing)依賴單一(yi)通(tong)信(xin)網絡可(ke)以為每個網關(guan)節省(sheng)超過10000 美(mei)元。SPE使得將(jiang)傳(chuan)感(gan)器和執行(xing)器集成到(dao)網(wang)絡基礎(chu)設(she)施中變得(de)更加經濟。

2. 重(zhong)量(liang)減輕和占(zhan)地(di)面(mian)積(ji)小(xiao)

單對以太(tai)網(wang)技術(shu)允許(xu)使(shi)用更(geng)緊湊、更輕(qing)的(de)電(dian)纜，與傳統現(xian)場(chang)總線(xian)電纜(lan)相比(bi)，重量減(jian)輕(qing)50%，占地面(mian)積(ji)減(jian)少(shao)50%。這(zhe)節(jie)省了機(ji)器(qi)人內部以及(ji)內(nei)墻(qiang)和地板(ban)的(de)寶貴空間。

以電(dian)動(dong)汽(qi)車生產為(wei)例來(lai)說(shuo)明這些節(jie)省。設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)正在尋(xun)找減(jian)輕底(di)盤(pan)重量(liang)的(de)方法(fa)，以(yi)抵(di)消(xiao)電(dian)池和(he)電(dian)動(dong)機(ji)等動力系統的重量(liang)。例如，一些設(she)計(ji)師探(tan)索了(le)去(qu)除(chu)汽(qi)車(che)內線(xian)束中的屏(ping)蔽材(cai)料以(yi)減輕(qing)重(zhong)量(liang)的(de)方(fang)法。SPE為(wei)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)減重提供了一種(zhong)潛(qian)在(zai)的(de)解決方案(an)。單對以(yi)太網在電(dian)動(dong)汽車的(de)改(gai)造(zao)中(zhong)也起(qi)著(zhe)至關重要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)。建議每(mei)10年將(jiang)車輛(liang)返(fan)回(hui)工廠進行(xing)必(bi)要(yao)電子設(she)備(bei)的翻(fan)新(xin)。底(di)盤(pan)的(de)結構(gou)不會(hui)改變，所以車內壁的(de)厚度保持不(bu)變(bian)。SPE電纜可以(yi)減少(shao)安(an)裝(zhuang)所需的空(kong)間量。這(zhe)種重(zhong)量優勢(shi)是(shi)端口密度(du)（兩個 SPE 端(duan)口(kou) = 1 個 RJ45 端(duan)口）之外(wai)的(de)優(you)勢，它(ta)支(zhi)持舊(jiu)車(che)輛(liang)中的(de)更多設備。

3、安(an)裝快(kuai)捷、維護方便(bian)
SPE允(yun)許(xu)現(xian)場設備(bei)、傳感器(qi)和執(zhi)行(xing)器(qi)輕松集成到現(xian)有以(yi)太(tai)網環(huan)境(jing)中，無需額(e)外(wai)的(de)網關和接(jie)口(kou)，從而(er)支持(chi)更快(kuai)、更(geng)輕(qing)松的安裝。這降低(di)了(le)新建(jian)工(gong)廠車(che)間的(de)材料(liao)和(he)人工(gong)成(cheng)本。
4. 簡(jian)化(hua)網絡
單對以太網 (SPE) 可(ke)以將(jiang)自動(dong)化系統和傳統工(gong)業(ye)網(wang)絡(luo)引入單一(yi)以太網網(wang)絡技(ji)術，同(tong)時為(wei)設(she)備傳(chuan)輸(shu)電力(li)和(he)數據(ju)。因(yin)為(wei)它們基于以(yi)太網協議(yi)，所以(yi) SPE 設(she)備(bei)的性(xing)能(neng)通(tong)常(chang)優(you)于(yu)現(xian)場(chang)總線(xian)設(she)備。
使用(yong) SPE 將(jiang)傳感(gan)器(qi)和控(kong)件(jian)遷移(yi)到(dao)以(yi)太(tai)網可(ke)簡化布線(xian)和管理(li)，并(bing)有(you)可能消除(chu)專用(yong)網絡(luo)設(she)備，從而(er)將IP通信(xin)帶(dai)到最(zui)低級別的(de)自動(dong)化(hua)。
與(yu)現場(chang)總(zong)線協(xie)議(yi)和(he)特(te)殊解碼器及(ji)終(zhong)端(duan)的組合(he)相比(bi)，使(shi)用SPE，故障(zhang)排除和故(gu)障(zhang)診斷變得(de)更(geng)加標(biao)準(zhun)化和(he)易于訪(fang)問(wen)，即(ji)使(shi)是最杰(jie)出(chu)的熟練技術人員也需要(yao)這(zhe)些來解(jie)決性(xing)能問題(ti)。
5. 支持(chi)IT/OT融合和(he)Sensor to Cloud
未來(lai)的工(gong)業環境(jing)需(xu)要(yao)靈(ling)活(huo)且(qie)適應性強(qiang)的(de)連接，以(yi)適(shi)應日益(yi)增(zeng)長(zhang)的(de)需求(qiu)。
SPE 是(shi)將(jiang)有助于 IIoT、工(gong)業(ye) 4.0、IT/OT 融(rong)合(he)以及(ji)從現場(chang)級(ji)傳感(gan)器(qi)到云端(duan)的(de)無(wu)縫(feng)數據(ju)傳(chuan)輸的技術(shu)之一。這(zhe)些創(chuang)新(xin)共同創造了由(you)單對以(yi)太(tai)網驅(qu)動的(de)智能制(zhi)造(zao)環(huan)境(jing)。
6.環境友(you)好(hao)
最后，SPE 需要(yao)更(geng)少(shao)的(de)自然資源（如塑料和(he)金屬(shu)）來構建基(ji)于以(yi)太(tai)網的基礎(chu)設(she)施和(he)連(lian)接(jie)資產，從而(er)幫助(zhu)企(qi)業(ye)減(jian)少(shao)碳(tan)足跡(ji)并實現(xian) ESG 目標。
隨著(zhe)工(gong)業(ye) 4.0 的(de)發展(zhan)，以及(ji)連(lian)接到(dao)工廠(chang)骨干網的(de)傳(chuan)感器和執(zhi)行(xing)器(qi)數量的(de)持續增長(zhang)，單(dan)對以(yi)太網將(jiang)成(cheng)為加速工業(ye)自動(dong)化(hua)的(de)簡(jian)單(dan)解(jie)決(jue)方案(an)。