Single Pair Ethernet
Comunicación IP continua
a largas distancias
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SPE: la tecnología y sus ventajas
Single Pair Ethernet es el nuevo estándar de Ethernet para la industria 4.0 y el Industrial Internet of Things. Gracias a sus múltiples ventajas es considerado como una tecnología especialmente eficiente y orientada al futuro, apropiada para muchas aplicaciones técnicas en procesos y domótica industriales.
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Desde el sensor hasta la nube
La mayor ventaja de la tecnología SPE es la posibilidad de comunicar de forma unificada entre todos los niveles de una aplicación, donde hasta ahora era necesario conectar sistemas de bus de campo vía gateways con el resto de los niveles del proceso. Pues el estándar SPE permite una comunicación IP continua vía protocolo TCP/IP en todos los niveles del proceso, es decir, desde el campo hasta la unidad de control, o formulado de otro modo: desde el sensor hasta la nube. La transmisión de datos unificada implica una enorme simplificación, y con ello una clara estabilización y reducción de posibles fuentes de error en la comunicación de datos industrial.
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Gracias a SPE, la comunicación de datos es unificada en todos los niveles de una aplicación. Esto garantiza una drástica simplificación de la comunicación de datos industriales, ahora más potente y fiable. -
Salvar distancias
El estándar SPE permite utilizar cables de hasta 1000 m de longitud. Esto multiplica en mucho la potencial expansión de las clásicas redes industriales. El enorme alcance, presuponiendo una conexión de datos potente y fiable, reduce la complejidad de las aplicaciones existentes y abre la puerta a nuevas dimensiones de la comunicación de datos industrial en sectores que tienen que salvar grandes distancias con cables de datos. Las instalaciones con cables de más de 100 metros dependían del uso de repetidores, que ahora dejan de ser necesarios gracias a las mayores longitudes posibles con SPE.
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Alimentación de corriente con SPE: PoDL o SPoE
Además de la comunicación continua, el estándar SPE ofrece la posibilidad de suministrar corriente a otros aparatos periféricos gracias a la tecnología Power over Data Line o SPoE: Single-Pair Power over Ethernet. A través del cable de datos tiene lugar simultáneamente también el suministro de corriente de los dispositivos (I)IoT conectados, de sensores y de otros componentes sin otros cables adicionales. Esto significa una clara reducción de la complejidad en la arquitectura de una aplicación, así como del cableado propiamente dicho.
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El estándar SPE permite la transmisión simultánea de datos y energía, por lo que los dispositivos periféricos y terminales no necesitan de un suministro propio. -
Menos material ahorra costes y espacio
Por sus características, el estándar SPE ofrece un considerable ahorro en material: un cable SPE en sí requiere solo una cuarta parte de los pares de hilos necesarios en campo en instalaciones clásicas, y SPoE ahorra también los cables adicionales para el suministro de energía. En conjunto, esto supone una importante reducción del material necesario y, por lo tanto, también del espacio requerido. Todo ello es una gran ventaja sobre todo para las aplicaciones con espacios críticos, pero también se benefician del ahorro de material y espacio el resto de las aplicaciones. De cara al futuro, esto también permite un abaratamiento importante para el establecimiento de redes industriales. Con la implantación del nuevo estándar cabe esperar que el ahorro de material se pueda reflejar más claramente en los precios de la tecnología SPE que son considerados aún como un coste inicial elevado.
Cables y conectores SPE: Ethernet clásico versus Single Pair Ethernet
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La esencia del estándar SPE es la reducción de la cantidad de cables a un solo par de hilos, de ahí su nombre "Single Pair". En el Ethernet clásico se necesitaban cuatro pares de hilos (Gbit Ethernet) o dos pares de hilos (Fast Ethernet). También los nuevos conectores son mucho más compactos que los utilizados hasta ahora.
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De 4 a 1: SPE se basta con un solo cable doble, es decir una cuarta parte de los cables en comparación con el Ethernet convencional. -
Todas las diferencias y ventajas
Ethernet clásico versus SPE
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SPE Fast Gbit Ethernet Pares de hilos 1 2 4 Longitud de cable autosuficiente (aprox.) 1000m 100 m 100 m Ahorro de gateways a nivel de campo sí no no Ahorro de repetidores cada 100 m sí no no -
Ethernet versus sistemas de bus de campo
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SPE Ethernet clásico Bus de campo Alimentación de corriente SPoE/PoDL PoE - Ahorro de cables de suministro sí sí no Comunicación TCP/IP TCP/IP Normas dif.
W&T: De pioneros de Ethernet a expertos en (I)IoT...
Como uno de los precursores de la industria en vías de digitalización y del Internet de las Cosas industrial, W&T lanzó al mercado el primer Web-Termómetro para usos industriales hace más de 20 años. Con más de 45 años de experiencia en el sector del Ethernet industrial, ahora nos consagramos al siguiente capítulo de la comunicación de datos industrial y un nuevo estándar muy prometedor: el SPE. Un estrecho intercambio con clientes y usuarios nos aporta un entendimiento en profundidad de las necesidades en campo y de las particularidades en las interfaces con la TI y el nivel de gestión. Este constante diálogo no solo nos lleva a una optimización permanente de nuestros componentes en función de las necesidades de la industria, la domótica y otros sectores; además, nos ratifica en la hipótesis de que una simplificación de la comunicación de datos desde el campo hasta la gestión puede hacer que los procesos en conjunto sean más transparentes, más rápidos y menos problemáticos.
... a pioneros de componentes SPE
Los primeros dispositivos disponibles de la creciente gama SPE de Wiesemann & Theis conectan el clásico Ethernet con el nuevo Single Pair Ethernet y ponen a disposición las mediciones de temperatura y humedad a través de la red.
Network Extender SPE
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Ya sea en la industria, en la automatización de edificios o en la técnica de transportes, el SPE Network Extender permite conectar un número cualquiera de dispositivos Ethernet a grandes distancias con un simple cable de 2 hilos. Los convertidores SPE trabajan aquí sin inteligencia propia garantizando así un verdadero funcionamiento plug&play.
- Ethernet (10BaseTe) -> SPE (10BasteT1L)
- Longitud de cable de hasta 1000 m y SPoE
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Termo-Higrómetro SPE
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Con el Termo-Higrómetro SPE, Wiesemann & Theis se convierte en el primer proveedor de un sensor de temperatura para SPE. El dispositivo mide la temperatura y la humedad del aire y pone los datos a disposición a través de la red. La monitorización de los datos funciona sencillamente con el semáforo LED integrado y en el navegador.
- Alarmas: notificaciones push en el teléfono móvil en caso de sobrepasarse los valores límite
- Integración vía peticiones HTTP, zócalo TCP y MQTT
- La nube de W&T
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Dispositivos terminales y periféricos para Single Pair Ethernet
La implementación del nuevo estándar industrial se basa en una multiplicidad de componentes aptos para SPE. Mientras que ya se dispone de cables y conectores para SPE, el mercado cuenta aún con muy pocos componentes como convertidor de medios o conmutadores para SPE. Muchos aparatos periféricos, sensores y actuadores necesarios se encuentran aún en desarrollo. La industria 4.0 necesitará en el futuro:
- convertidores de medios SPE
- conmutadores SPE
- dispositivos I/O SPE
- servidores de dispositivos SPE
- sensores SPE como termómetros, higrómetros, barómetros, etc.
- y muchos otros más.
Nueva tecnología clave y estándar universal
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La lista de sectores que pueden beneficiarse de la tecnología Single Pair Ethernet es larga. Por la absoluta compatibilidad, fiabilidad y flexibilidad que aporta la transmisión continua de datos en todos los niveles, SPE es apta para todos los procesos de fabricación y de automatización, todas las aplicaciones técnicas de control y dirección, domótica, requerimientos infraestructurales y intralogísticos, así como para todos los requisitos de la industria del transporte, de energía y de suministro.
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SPE es ideal para:
- producción y fabricación industrial y para la automatización de fábricas
- automatización de procesos
- robótica y construcción de maquinaria
- industria energética y de suministro
- transporte, aeronáutica y ferrocarril
- domótica e infraestructuras domóticas (como iluminación, ventilación, calefacción y climatización, control de accesos, apertura de puertas y portones, vigilancia y muchos otros más)
