Single Pair Ethernet (SPE) de toekomstige technologie voor Industrial Internet of Things projecten (IIoT)?
Al een aantal jaar wordt er onder de leiding van de IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) en de Ethernet Alliance hard gewerkt aan een nieuwe ethernet standaard: Single Pair Ethernet. Single Pair Ethernet (SPE) is een Ethernet protocol dat gebruik maakt van één paar draden, het wordt ook wel ‘Two wire Ethernet’ genoemd. Doordat er minder draden worden gebruikt is de technologie goedkoper en ruimtebesparend. Er zijn snelheden tot 10 MB/s mogelijk en hiermee is deze technologie ruimschoots geschikt voor Industrial Internet of Things (IIoT) toepassingen. Thijs van Bovene is derdejaars student elektrotechniek aan de Haagse Hogeschool en doet zijn stageonderzoek voor Inventeers bij de Inventeers Academy over deze veelbelovende technologie.
Single Pair Ethernet in plaats van RS485?
Inventeers wil graag weten hoe Single Pair Ethernet werkt en voor welke toepassingen de technologie geschikt is. Thijs: “Mijn project bestaat uit meerdere fases. Ik ben gestart met het onderzoeken van de technologie en de verschillende varianten (1000base-T1, 100base-T1, 10base-T1, 10base-T1L en 10base-T1S), de volgende fase is het analyseren van oude Inventeers projecten en tenslotte bouw ik een demo opstelling. Bij het analyseren van de oude projecten kijk ik vooral naar Industrial Internet of Things projecten waar RS485 is toegepast om sensoren en actuatoren te verbinden. De vraag is natuurlijk of Single Pair Ethernet met de kennis van nu een serieuze optie zou zijn geweest. Daarnaast kijk ik ook naar de toepasbaarheid van de technologie bij toekomstige projecten. We zien dat sensoren steeds slimmer worden en ze snellere en betere communicatie vereisen. Single Pair Ethernet is sneller en heeft daarnaast als voordeel dat naast de hardware ook het versturen van de data is gestandaardiseerd, in tegenstelling tot RS485.0 Een ander groot voordeel is Single Pair Ethernet een standaard heeft voor PODL (power over data lines). Dit houdt in dat de sensoren via dezelfde kabels ook voeding kunnen krijgen, iets wat bij RS485 niet tot de standaard mogelijkheden behoort. Mijn onderzoek is nog niet afgerond maar dat deze technologie mogelijkheden biedt staat vast.”
Hardware nodig om Single Pair Ethernet door te laten breken
De voordelen van Single Pair Ethernet zijn er dus zeker maar voor de grote doorbraak zijn er volgens Thijs nog wel een aantal zaken nodig. Thijs: “Voor mijn onderzoek ben ik de standaard echt aan het analyseren, dit is niet eenvoudig. Bij het toepassen van Single Pair Ethernet zijn er vaak meerdere mogelijkheden en moeten er keuzes worden gemaakt. Het vergt dus wel de nodige kennis om Single Pair Ethernet direct toe te passen. Maar de grootste belemmering is dat er op dit moment nog niet heel veel hardware beschikbaar is. Voor een echte doorbraak zijn er meer gestandaardiseerde connectoren, switches en bijvoorbeeld PLC’s nodig die Single Pair Ethernet ondersteunen. We zien dat dit langzaam op gang komt maar zeker ook voor het kostenvoordeel is massaproductie noodzakelijk.”
Single Pair Ethernet demonstreren
Het meest tastbare van zijn onderzoek is het maken van een demo opstelling. Thijs: “Voor het maken van de demo opstelling moet ik zowel eigen hardware als de software ontwikkelen. Met deze opstelling toon ik aan hoe Single Pair Ethernet werkt. Deze opstelling gaat ook gebruikt worden om de engineers binnen Inventeers kennis te laten maken met deze nieuwe technologie. De engineers zijn hierdoor in staat om vragen van opdrachtgevers te beantwoorden en daarnaast is dit een eerste stap in het toepassen van de technologie door de engineers!”
Ben je benieuwd en wil je meer weten over de mogelijkheden van deze technologie? Neem contact op!
Nieuw semester – Opdrachten en studenten gezocht
In januari starten zes nieuwe studenten aan de Inventeers Academy. Wil je een uitdagende stage en heel veel leren? Meld je dan aan.
Ook zijn we altijd op zoek naar bedrijven die een ontwikkelvraagstuk hebben waar de studenten zich in vast kunnen bijten en met een creatieve oplossing komen. Neem contact op voor de mogelijkheden!
