近幾年，單對以太網(SPE)這一技術愈加頻繁被提及。在今年的德國漢諾威工業博覽會上
，眾多企業和組織展示了一係列最新的SPE相關技術及產品。作為一項開放、經濟高效且麵向未來的技術
，從標準製定、支持組織以及兼容產品等各個方麵來看，單對以太網似乎迎來了大規模應用的一個轉折點。

什麼是單對以太網？

所(suo)謂(wei)單(dan)對(dui)以(yi)太(tai)網(wang)，顧(gu)名(ming)思(si)義(yi)

，就(jiu)是(shi)相(xiang)較(jiao)於(yu)先(xian)前(qian)需(xu)要(yao)兩(liang)對(dui)雙(shuang)絞(jiao)線(xian)傳(chuan)輸(shu)數(shu)據(ju)的(de)快(kuai)速(su)以(yi)太(tai)網(wang)或(huo)需(xu)要(yao)四(si)對(dui)雙(shuang)絞(jiao)線(xian)的(de)千(qian)兆(zhao)以(yi)太(tai)網(wang)，單(dan)對(dui)以(yi)太(tai)網(wang)的(de)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)隻(zhi)需(xu)要(yao)一(yi)對(dui)雙(shuang)絞(jiao)線(xian)（單對），甚至支持通過數據線（PoDL）供電
，也就是僅需兩根線纜即可提供數據和電力的傳輸，這為現場層緊湊型設備
、傳感器和執行器的接線帶來了全新機遇。

這種纖薄、輕巧但功能強大的連接解決方案使工業能夠在現場層麵實現數字化
，因此被視為工業物聯網的一項基礎設施。

事實上，SPE已經算不上一項很新的技術
，其源於博通的Broad-Reach技術。早在十幾年前，汽車行業一直使用的控製器局域網 (CAN) 總線由於相對較低的帶寬和有限的擴展能力而滿足不了軟件定義車輛和智能網聯車的要求，於是，汽車製造商開始轉向 SPE技術。

但在較長的一段時間裏，SPEzaiqichexingyezhiwaimingshengbuxian，houlaigongyelingyuyikan，yo，zhexiangjishuhenduiwomendeweikoua
，jihumanzuleshuzihuazhuanxingbeijingxiagongyetongxindesuoyouyaoqiu。yushi，yuelaiyueduodegongyeqiyekaishicaiyongbingtuiguangzheyijishu。

其(qi)中(zhong)的(de)道(dao)理(li)也(ye)不(bu)難(nan)理(li)解(jie)。在(zai)工(gong)業(ye)數(shu)字(zi)化(hua)時(shi)代(dai)，伴(ban)隨(sui)著(zhe)工(gong)業(ye)物(wu)聯(lian)網(wang)發(fa)展(zhan)，之(zhi)前(qian)現(xian)場(chang)層(ceng)采(cai)用(yong)總(zong)線(xian)技(ji)術(shu)的(de)設(she)備(bei)越(yue)來(lai)越(yue)難(nan)以(yi)滿(man)足(zu)大(da)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)要(yao)求(qiu)
，同(tong)時(shi)也(ye)需(xu)要(yao)各(ge)種(zhong)協(xie)議(yi)轉(zhuan)換(huan)設(she)備(bei)來(lai)接(jie)入(ru)到(dao)上(shang)層(ceng)工(gong)業(ye)以(yi)太(tai)網(wang)
，不(bu)僅(jin)僅(jin)增(zeng)加(jia)了(le)網(wang)絡(luo)複(fu)雜(za)性(xing)
，同(tong)時(shi)也(ye)增(zeng)加(jia)了(le)係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)的(de)工(gong)作(zuo)量(liang)和(he)成(cheng)本(ben)。而(er)SPE 隻(zhi)需(xu)單(dan)對(dui)線(xian)纜(lan)
，即(ji)可(ke)實(shi)現(xian)長(chang)距(ju)離(li)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)和(he)以(yi)太(tai)網(wang)供(gong)電(dian)

，將(jiang)以(yi)太(tai)網(wang)覆(fu)蓋(gai)範(fan)圍(wei)擴(kuo)展(zhan)至(zhi)工(gong)業(ye)現(xian)場(chang)，實(shi)現(xian)設(she)備(bei)全(quan)連(lian)接(jie)
，構(gou)建(jian)起(qi)真(zhen)正(zheng)統(tong)一(yi)的(de)工(gong)業(ye)網(wang)絡(luo)。

（工業網絡架構的演進 圖源：MOXA）

SPE基於當今已成為標準的無網關IP協議和通信架構——IEEE 802.3 Ethernet。憑借在相同的協議語言和統一接口的基礎上實現所有通信參與者的無縫連接，SPE成為工業物聯網和工業4.0的推動者，與傳統以太網解決方案相比具有諸多優勢：

• 更具成本效益
• 行業應用廣泛
• 結構緊湊
  
  、易於安裝且麵向未來
• 通過一對電纜實現數據和電力傳輸
• 可以輕鬆集成到現有係統中
• 傳輸速度和電纜長度靈活
• 實現從網絡邊緣到雲端的連接

......

技術的發展離不開國際標準的製定，SPE得到了國際電氣和電子工程師協會（IEEE）的大力支持，IEEE 802.3定義了SPE標準，該標準描述了通過單對導線進行以太網數據傳輸的技術框架
，不同之處在於數據傳輸速率和距離，以適合不同的應用場景。

目前已經發布的標準包括IEEE 802.3cg（10BASE-T1L和10BASE-T1S）、IEEE 802.3bw（100BASE-T1）、IEEE 802.3bp （1000BASE-T1）
，正在製定的一些主要SPE標準則有IEEE 802.3cy（MultiGigBASE-T1）、IEEE 802.3da（10BASE-T1S）等。而IEC 63171標準規定了兼容此類SPE標準的連接器規格。

（SPE標準 圖源：菲尼克斯電氣）

這些標準涵蓋了從低速率到高速率的多種需求，適用於工業自動化、汽車製造、物聯網等各種不同的應用場景。未來，隨著標準的不斷發展，SPE的應用前景將更加廣闊。

持續的技術創新和標準化工作正在推動SPE技術的成熟和普及，越來越多的傳感器、電纜、連接器、測量設備、芯片、交換機、終端設備製造商等正在為加速SPE在全球的應用，構建未來 SPE 生態係統而努力。

2019年，由浩亭、TE Connectivity、Softing等聯手推動的SPE工業合作夥伴網絡（SPE Industrial Partner Network）成立，這是一個專門致力於推廣單對以太網在工業領域應用的合作夥伴網絡。目前
，該網絡包括了50多家領先的工業自動化和網絡技術公司，致力於共同開發和推廣基於SPE的解決方案，推動行業標準的實施和市場教育。

2020年，隨著菲尼克斯電氣、魏德米勒
、R&M

、福祿克網絡, 以及德力格能之間的技術合作不斷加強
，SPE係統聯盟成立。該聯盟將來自不同行業和應用領域的領先技術公司聚集在一起，整合各自的SPE專zhuan業ye知zhi識shi並bing針zhen對dui性xing地di開kai展zhan交jiao流liu。該gai聯lian盟meng的de目mu標biao是shi在zai盡jin可ke能neng多duo的de市shi場chang和he應ying用yong中zhong建jian立li單dan對dui以yi太tai網wang解jie決jue方fang案an


，並bing創chuang建jian通tong用yong的de市shi場chang標biao準zhun。目mu前qian
，包bao括kuo德de特te威wei勒le
、東土科技、微芯科技
、羅森伯格、西克
、威力工業網絡
、Draka/Prysmian集團和University 4 Industry等公司及機構也正式加入該聯盟。

作為一項無縫
、緊湊、高性能且經濟高效的未來網絡架構，SPE的市場規模不容小覷
，而且潛力巨大。

根據IEEE的估計

，到2030年，所有市場的SPE節點市場潛力為2.5億個，其中工廠自動化領域為5000萬個，這也與SPE係統聯盟的預測一致
，而且隨著市場滲透率的快速提高
，這一數字甚至可能高達1.8億個節點，其中的驅動力主要來自於過程自動化和樓宇自動化等其他工業細分市場。

（SPE市場節點預測，圖源：SPE係統聯盟）

可以說，SPE正在重新塑造網絡連接的未來。隨著技術的成熟、biaozhunhuadewanshanheshichangdejinyibukaituo，tadeyingxianglijiangzaiweilaijinianneixianzhuzengchang，dantanengfoudianfuchuantonggongyewangluodelianjieguize
，bingzaishichangshangzhanjuzhudaodiwei

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