SPE System Alliance : Zwei Jahre Standards und Strategien für IIoT

Die Vorteile von Single Pair Ethernet sind mittlerweile bekannt: SPE benötigt im Gegensatz zum klassischen Ethernet, das durch die höheren Datenübertragungsraten bis zu acht Adern erfordert, nur ein Adernpaar. Statt wachsender Übertragungsraten sind aber in der Feldebene der Industrie lange Kabelwege und Miniaturisierung gefordert. Und mit 10 Mbit/s bei einer Übertragungslänge von bis zu 1.000 m und bis zu 1 Gbit/s bei einer Übertragungslänge von 40 m ist SPE selbst für anspruchsvolle Sensorik völlig ausreichend. Um SPE in den Märkten zu etablieren, wurde zur Hannover Messe 2019 eine Interessen-Allianz gegründet, aus der im April 2020 die Single Pair Ethernet System Alliance hervorging. In dem Verein sind derzeit 33 Unternehmen zusammengeschlossen. Die Organisation beschäftigt sich mit dem gesamten SPE-Ecosystem und den offenen Fragen, die in diesem Zusammenhang bestehen.

In einem ersten Schritt beteiligten sich die Mitglieder der Allianz an der Ausarbeitung international standardisierter Steckgesichter, und zwar mit dem Entwurf gemäß IEC 63171-2 für Schutzart IP20 und IEC 63171-5 für M8 und M12 (Schutzart IP67). Diese Steckverbinder besitzen ein einheitliches Steckgesicht: So passt ein IP20-Patchkabel ohne Adapter in einen M8- oder M12-Anschluss. „Das Steckgesicht nach der IEC 63171-2 ist das kompakteste der gesamten Normenreihe und wird dadurch der Forderung nach Miniaturisierung absolut gerecht“, erklärt Verena Neuhaus, Manager Product Marketing bei Phoenix Contact. „Im Vergleich zum RJ45 ist eine Verdopplung der Portdichte möglich, wodurch deutlich kompaktere Gerätedesigns realisiert werden können.“

Das Portfolio in der Bauform M8 beinhaltet ebenfalls vorkonfektionierte Patch Cords mit unterschiedlichen Kabeltypen für verschiedene Applikationen. Die Verwendung der Standard-M8-Komponenten bietet dem Gerätehersteller den Vorteil des einfachen Designs und der Flexibilität in der Verkabelung. Vorhandene Gehäusegeometrien und Wanddurchführungen können übernommen und mit neuen SPE-Inserts bestückt werden. Die Inserts stehen in gerader und gewinkelter Ausführung und für unterschiedliche Lötverfahren (THR und SMD) zur Verfügung. Neuhaus: „Zusätzlich zu den bereits verfügbaren SPE-Steckverbindern entwickelt Phoenix Contact neue Komponenten in den Bauformen M12 und M12 Hybrid. Erste Prototypen der SPE-M12-Steckverbinder sind fertig.“

Marcel Leonhard, Leiter Geschäftsbereiche ICT & DCF bei Telegärtner, berichtete wie auch die anderen Alliance-Partner von neu entwickelten SPE-Steckverbindungen sowohl für den IP20- als auch für den IP67- Bereich. Doch gleichzeitig habe die SPE System Alliance, so betont Leonhard, auch das Gesamtsystem weiterentwickelt: „Denn neben den Steckern spielen natürlich die Kabel in dem System eine ebenso wichtige Rolle. Aber bevor man Kabel und Stecker verbinden kann, ganz besonders bei SPE, muss getestet werden, ob beide kompatibel sind und funktionieren.” Denn der Markt bietet eine große Bandbreite von Kabeln wie AWG 22/1 bis AWG 26/7, die alle zwar der SPE-Kabelnorm IEC 61156 entsprechen, die jedoch mit den Steckern abgeglichen werden müssen. Marcel Leonhard: „In der Alliance haben die Stecker- und Kabelhersteller daher zusammengearbeitet, die passenden Produkte abgeglichen und im Round-Robin Test erprobt. Unser Ziel als SPE System Alliance ist es ja, nicht nur einzelne Produkte, sondern das komplette System voranzubringen.“

Die SPE System Alliance steht also nicht für ein bestimmtes Steckersystem oder Produkt, die Aktivitäten richten sich vielmehr auf das gesamte zukünftige SPE-Ökosystem. Die SPE System Alliance bündelte deshalb auch die Kräfte mit dem Single Pair Ethernet Consortium (SPEC) der TIA, um den globalen Markt über die Vorteile der SPE-Technologie gemeinsam zu informieren. Gleichzeitig ermöglicht die Alliance den teilnehmenden Unternehmen einen schnelleren Aufbau des Know-hows, das für die Implementierung von Single Pair Ethernet in Produkten erforderlich ist. Verena Neuhaus: „Die SPE System Alliance und ihre Mitglieder treiben die Technologie als Ganzes voran – und das beinhaltet viel mehr als einen Steckverbinder.“