Que se passe-t-il avec l’Ethernet à paire unique ?

La SPE a un dynamisme industriel évident

Plusieurs alliances et consortiums ont été formés en réponse au développement de la norme IEEE 802.3cg. La TIA (Telecommunications Industry Association) a formé le SPEC (Single-Pair Ethernet Consortium), composé de plusieurs fabricants d’équipements de test et de câblage commerciauxde premier plan, dont Fluke Networks. De même, l’Alliance pour les systèmes Ethernet à paire unique (dont Fluke Networks est également membre) comprend plusieurs fabricants de dispositifs d’automatisation industrielle et de bâtiments, ainsi que des fournisseurs de câblage et de connectivité qui opèrent davantage dans l’espace industriel. Il y a également le réseau de partenaires Ethernet à paire unique et de nombreux sous-groupes et comités SPE au sein de plusieurs autres associations industrielles, tant du côté de l’automatisation des bâtiments industriels que commerciaux. Les principaux fournisseurs ont également développé Ethernet-APL (Advanced Physical Layer) pour les environnements de traitement difficiles basés sur le 10BSE-T1L. Dans le cadre de ces différentes initiatives, les activités comprennent tout, de l’éducation, de la sensibilisation au marché et de l’assurance des normes au développement d’écosystèmes, de normes et de spécifications de dispositifs et de câblages, le tout visant à accélérer l’adoption de la norme SPE en soutien de l’IdO/IIoT dans les réseaux de technologie opérationnelle (OT) et de technologie de l’information (IT).

Bien que certaines de ces initiatives soient nouvelles, la technologie SPE existe depuis plusieurs années. IEEE a introduit les normes SPE 802.3bw 100BASE-T1 dans 2105 et 802.3bp 1000BASE-T1 dans 2016, prenant en charge jusqu’à 40 m sur une seule paire de câbles blindés (STP) et jusqu’à 15 m sur un câble non blindé (UTP). Ces applications SPE sont principalement déployées dans l’industrie automobile pour prendre en charge les communications embarquées. Une fois que les normes 802.3cg 10BASE-T1S/L ont été introduites en 2019, le SPE n’était plus considéré comme une niche ; de nouvelles opportunités s’ouvrent pour les déploiements SPE afin de prendre en charge une plus large gamme d’applications industrielles et commerciales.

Suite à la sortie de la norme 802.3cg, la Commission électrochimique internationale (CEI) et l’Organisation internationale de normalisation (ISO) ont développé la série de normes de 63171 connecteurs et de normes de 61156 câblage pour les applications commerciales (MICE1) et industrielles (MICE2 et MICE3). Les normes de câblage ISO/IEC et TIA se réfèrent aux tableaux MICE pour les classifications environnementales, où M correspond à mécanique (flexion, vibration), I correspond à entrée (humidité), C correspond à climatique (température) et E correspond à électromagnétique (bruit). La norme SPE dans l’environnement industriel concerne les niveaux MICE 2 et 3, tandis que l’environnement commercial concerne le niveau MICE 1. (En savoir plus sur les niveaux MICE dans Problèmes de câble Ethernet industriel.)

 ^{Dans les classifications MICE, M signifie mécanique, I signifie infiltration, C signifie climatique et E signifie électromagnétique.}

La sortie de la norme 802.3cg a été suivie par l’incorporation de la SPE dans la 11801 série ISO/IEC de normes d’infrastructure de câblage. En 2022, la TIA a publié la norme ANSI/TIA-568.5 SPE pour les composants destinés aux environnements commerciaux conformément à la norme ISO/IEC, et la norme SPE est également intégrée aux normes TIA-1005 pour le câblage industriel et aux normes TIA-862 pour les bâtiments intelligents. Des travaux sont également en cours dans le groupe de travail du câblage industriel TR-42.9 sur le développement des normes ANSI/TIA-568.7 pour une paire torsadée unique équilibrée pour les locaux industriels. Les normes de câblage ISO/IEC et TIA pour le SPE recommandent le connecteur de type LC de CommScope pour les environnements commerciaux et le connecteur T1 de Harting, mais permettent également d’autres connecteurs approuvés par la CEI (c.-à-d. 63171).

L’adoption de la norme SPE par le marché est en hausse

Maintenant que les normes d’application et de câblage sont disponibles, le marché des SPE s’intensifie. En fait, une étude publiée récemment par The Insight Partners prévoit que le marché SPE passera à 3,6 milliards USD d’ici 2028. C’est une bonne nouvelle pour les fabricants de câblage qui ont développé des solutions pour soutenir le SPE alors qu’ils prennent de l’ampleur dans les déploiements d’automatisation industrielle et de construction et offrent des solutions pour les déploiements SPE en dehors des applications de traitement automobile et industriel embarquées qui commencent déjà à être installées.

La croissance du marché nécessite l’adoption de la norme SPE par les fabricants actifs d’équipements et de dispositifs, tant au niveau de l’application que des E/S, et beaucoup d’entre eux ont désormais la SPE sur leurs feuilles de route de produits. Pour les environnements industriels et commerciaux, cela inclut les commutateurs SPE et les dispositifs de périphérie tels que les capteurs d’automates programmables (API), les actionneurs, les compteurs et même les robots. L’adoption de la SPE parmi les fabricants d’équipements et d’appareils permettra finalement, des déploiements plug-and-play rapides et faciles dans les usines et les bâtiments intelligents.

Alors que l’adoption par le marché évolue plus lentement que le développement des normes, il faut généralement plusieurs années après la publication des spécifications PHY pour développer des produits, c’est pourquoi nous commençons à voir des solutions désormais disponibles. L’industrie de la technologie opérationnelle du bâtiment prend également du temps à identifier de nouvelles tendances, en raison de la nature critique de ces systèmes et de la nécessité de tests et de validations complets. Dans le cas de la SPE, la COVID-19 a également eu un impact sur les investissements dans les nouvelles technologies et a engendré des défis dans la chaîne d’approvisionnement.

Fluke Networks garde un œil attentif sur le marché SPE

Bien que la migration vers le SPE soit une stratégie à long terme, nous verrons bientôt une gamme beaucoup plus large d’appareils sur le marché, en réponse au passage des services OT de systèmes multiples, disparates et souvent propriétaires à une interopérabilité et une intégration compatibles Ethernet qui améliorent la productivité et l’efficacité opérationnelle.

Dans l’espace industriel, par exemple, il existe un besoin croissant d’intégrer des appareils à la périphérie du champ d’automatisation/niveau E/S dans l’environnement Ethernet industriel existant pour soutenir les initiatives de l’industrie 4,0 et de l’IIoT telles que l’intelligence artificielle, l’apprentissage machine et les communications machine à machine. Ici, le SPE offrira les avantages suivants : conformité aux normes, bande passante et distance supérieures, coût et du poids de câble réduits (et de l’espace associé) et capacité à fournir une alimentation à distance via la technologie Power over Data Line (PoDL), éliminant ainsi le besoin d’une infrastructure d’alimentation séparée.

Dans les environnements commerciaux, le SPE offrira des avantages similaires en termes de coûts et d’énergie, ainsi que la capacité d’intégrer les systèmes d’automatisation des bâtiments à d’autres systèmes OT/IT (par ex., sécurité, éclairage, etc.) pour soutenir les initiatives de l’IdO et des bâtiments intelligents telles que les capteurs intelligents, la mesure, l’analyse des données, la maintenance prédictive, etc.

Bien qu’il n’y ait pas encore de demande significative du marché pour les tests sur le terrain SPE, Fluke Networks a gardé un œil attentif sur le marché depuis que nous avons prévisualisé les tests SPE, suite à la publication par l’IEEE des normes 802.3cg 10BASE-T1S/L. Nous continuons à participer à des groupes de normes industrielles ainsi qu’à des alliances et consortiums SPE, et nous collaborons avec une gamme de fournisseurs d’équipements et d’appareils pour favoriser l’adoption de cette technologie. À mesure que les installations SPE s’intensifient, nous serons prêts à prendre en charge les tests et le dépannage.

En attendant, les testeurs de câble et de réseau de Fluke Networks DSX CableAnalyzer™ Series et LinkIQ™ Cable + Network Tester avec prise en charge des connecteurs industriels M8, M12D et M12X sont parfaits pour tester et dépanner les câbles Ethernet à deux et quatre paires utilisés dans les applications industrielles actuelles comme PROFINET, EtherNet/IP et EtherCAT.

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