最初以太網就是為了滿足汽車工業的需要——小型、輕巧的電纜和連接器,用于傳輸來自自適應巡航控制、泊車輔助、自動駕駛以及其它車載系統中的許多傳感器的數據。實際上,汽車應用的數據負荷小、距離短,很適合早期單對以太網開發。
但隨著科技的進步,企業開始看到以太網在其他應用方面的潛力,特別是制造業和建筑自動化,已經建立了SPE工業合作伙伴網絡。制造廠商協會提倡使用單對以太網作為IoT的基礎,支持傳輸協議、接線和設備組件等標準。
為了達到100Mbps的數據傳輸速率,傳統以太網需要兩對導線,或要四對導線才能達到1Gbps的傳輸速率。單對以太網要實現1Gbps傳輸速率,只需一對線,傳輸距離可達40米,傳輸速度10Mbps時可達1千米,這就大大降低了電纜尺寸、成本和復雜度。雖然傳統以太網已應用于整個自動化金字塔之中,但低級(現場級)設備仍常受現場總線協議的控制。SPE提供了一種在云到現場各個等級上實現的以太網解決方案,從而消除各種網絡之間的“對話”的網關和其它硬件的需求。
小型電纜還可以使用較小的連接器——SPE對于空間受限的應用程序或現場級擁有大量小型設備的應用程序而言,SPE有額外的好處。細細的電纜具有更小的彎曲半徑,使得安裝、配線和管理無論字面或比喻,都更加容易和靈活。
SPE可以傳輸數據和高達50W的功率,因此它被認為是IoT應用中的一個理想解決方案,在這種情況下,很多現場級設備都需要電力,以及快速、實時通信或到云進行高級控制。如果應用要求超過50W的功率,可以采用一種四根導線的混合解決方案,在24V提供高達96W的功率或48V時提供達392W的功率。
傳統的以太網需要四對線時,SPE如何只使用一對線來實現快速以太網通信?
傳統的1Gbps以太網使用Cat5電纜和四對導線,頻率可達100MHz。每個對數據都能進行收發,允許最高的傳輸速率達到1Gbps。單對以太網只用一對線路,但是工作頻率卻達到了600MHz。這一條寬頻帶,某些頻率發送數據,其它頻率接收數據,僅用一對電線就能達到1Gbps的傳輸速率。