Современная электроника №1/2020

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 20 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2020 Стандарты соединителей для однопарного Ethernet (SPE) Рис. 1. Схематическое представление методов передачи данных Ethernet Внедрение однопарного Ethernet обещает целый ряд технических и экономических преимуществ в самых различных областях применения. В статье рассматриваются вопросы стандартизации соединителей SPE, их основные характеристики и особенности. Маттиас Фритше (HARTING Technology Group) О БЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ В настоящее время Ethernet являет- ся преобладающей технологией пере- дачи данных. С появлением однопар- ного Ethernet в качестве дополнитель- ного «физического уровня» стало возможным расширить сферу при- менения протокола сети «Интернет» (IP) и добиться согласованного взаи- модействия устройств уровня управ- ления с сетями датчиков и испол- нительных устройств. Таким обра- зом, промышленный Ethernet можно внедрять на более низком уровне и, руководствуясь соображениями циф- ровизации, заменять существующие аналоговые соединения. Становится очевидным, что технология SPE будет востребована в целом ряде отраслей: автомобилестроении, сфере инфор- мационных технологий и промыш- ленных сетях датчиков и исполни- тельных устройств [1]. С учётом стандартов IEEE802.3 для однопарного Ethernet во все проце- дуры стандартизации медных кабе- лей передачи данных, соединителей и систем кабельных соединений будут внесены поправки и уточнения. Будет уточнён их текущий статус и внедрены два стандарта соединителей для SPE, разработанные комитетами IEEE802.3, ISO/IEC и TIA42. Кроме того, ведётся подробное обсуждение конструкции соединителя для промышленного сек- тора, который должен соответство- вать серии стандартов IEC 63171-x, в частности рекомендации IEC 63171-6 (ранее IEC 61076-3-125). Исходя из стандарта IEC 63171-6, для разъёма SPE представлены наиболее важные параметры и даны пояснения по раз- личным вариантам исполнения – IP20 и IP65/67. Для обеспечения высокой совме- стимости разъёма, независимо от раз- личий защитных корпусов по степе- ни защиты IP, был разработан специ- альный вариант исполнения, который позволяет применять соединители IP20 в разъёмах IP65/67. Вариант исполне- ния IP65/67 реализован с применени- ем проверенных временем защитных корпусов М8 и М12. В целях повышения удобства работы с этими защитными корпусами, помимо классических вин- товых соединений, в них реализован механизм блокировки PushPull. Дан- ные корпуса доступны в двух вариантах исполнения – внутреннем и внешнем. Сетевые специалисты привыкли считать, что для реализации техно- логии Fast Ethernet (10/100 Мбит/с) необходимо кабельное соединение с двумя парами проводов, а для реа- лизации Gigabit Ethernet требуются все четыре пары. Теперь же на рынке распространяется новая технология однопарного Ethernet, которая обе- спечивает передачу потоков данных TCP/IP всего по одной паре проводов (см. рис. 1). С РАВНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ MPE И SPE Несмотря на то что в существующих 4-парных кабельных системах переда- чи данных, как и в системах с техно- логией SPE, применяется витая пара, требования к технологиям кабельных соединений, особенно касающиеся дальности передачи, довольно силь- но отличаются от стандартов переда- чи данных по технологии SPE. Отли- чия также присутствуют в требова- ниях к частотным характеристикам и особенно заметны в полосе пропуска- ния (см. таблицу). Скорость передачи данных по одной паре проводов высока, так поче- му бы не объединить четыре канала SPE в рамках существующей инфра- структуры? Хотя в отдельных случа- ях «совместное использование кабе- ля» возможно, в техническом и эко- номическом отношении оно лишено смысла. Кабельным системам, исполь- зующим технологию SPE, требует- ся более широкая полоса пропуска- ния по сравнению с MPE в первую очередь ввиду перекрёстных помех. В сравнении с дальностью передачи 100 м для технологии MPE, техноло- гия SPE в настоящий момент облада- ет дальностью передачи 40 м для экра- нированных кабелей 1000BASE-T1. Следовательно, при таком сценарии перехода необходимо заново прове- рять существующие кабельные сое- динения на предмет того, удовлетво- ряют ли они требованиям SPE. Таким >> Передача >> 100 Мбит/с по одной паре, полудуплекс 250 Мбит/с или 2,5 Гбит/с по одной паре, дуплекс 100 Мбит/с или 1 Гбит/с по одной паре, дуплекс 100BASE-TX 100BASE-TX 1GBASE-T или 10GBASE-T 1GBASE-T или 10GBASE-T 100BASE-T или 1000BASE-T 100BASE-T или 1000BASE-T << Приём << Fast Ethernet Gigabit Ethernet Однопарный Ethernet << Передача и приём >> << Передача и приём >> << Передача и приём >> << Передача и приём >> << Передача и приём >>