單對(duì)以太網(wǎng)最初的開發(fā)是為了滿足汽車行業(yè)的需求——更小、更輕的電纜和連接器，用于從自適應(yīng)巡航控制、停車輔助、自動(dòng)駕駛和其他車載系統(tǒng)中涉及的眾多傳感器傳輸數(shù)據(jù)。事實(shí)上，汽車應(yīng)用所需的較低數(shù)據(jù)負(fù)載和較短距離非常適合早期SPE開發(fā)。

但隨著技術(shù)的發(fā)展，公司開始看到它在其他應(yīng)用中的潛力——尤其是制造和樓宇自動(dòng)化——并且開發(fā)了SPE工業(yè)合作伙伴網(wǎng)絡(luò)。該制造商協(xié)會(huì)提倡將單對(duì)以太網(wǎng)作為“建立IIoT的基礎(chǔ)”，并支持傳輸協(xié)議、布線和設(shè)備組件的標(biāo)準(zhǔn)。

工業(yè)應(yīng)用中SPE的接口（連接）受IEC63171-6標(biāo)準(zhǔn)管轄，數(shù)據(jù)速度和傳輸長(zhǎng)度由IEEE802.3中制定的以太網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)涵蓋。圖片來(lái)源：SPE工業(yè)合作伙伴網(wǎng)絡(luò)

傳統(tǒng)以太網(wǎng)需要兩對(duì)電線才能實(shí)現(xiàn)100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，或者需要四對(duì)電線才能實(shí)現(xiàn)1Gbps的傳輸速率。單對(duì)以太網(wǎng)僅使用一對(duì)電線以1Gbps的速率傳輸數(shù)據(jù)，傳輸距離可達(dá)40m，或以10Mbps傳輸速率可達(dá)1000m—顯著減少了電纜尺寸、成本和復(fù)雜性。盡管傳統(tǒng)以太網(wǎng)已經(jīng)在整個(gè)自動(dòng)化金字塔中實(shí)施，但最低級(jí)別（現(xiàn)場(chǎng)級(jí)別）的設(shè)備仍然經(jīng)常由現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議控制。SPE提供了一種以太網(wǎng)解決方案，可以在從云到現(xiàn)場(chǎng)的所有級(jí)別實(shí)施，消除了各種網(wǎng)絡(luò)相互“對(duì)話”所需的網(wǎng)關(guān)和其他硬件的需要。

單對(duì)以太網(wǎng)支持從自動(dòng)化金字塔的頂層到底層的以太網(wǎng)通信。圖片來(lái)源：MIAC自動(dòng)化

更小的電纜也使用更小的連接器——SPE在空間受限的應(yīng)用程序或現(xiàn)場(chǎng)級(jí)具有眾多小型設(shè)備的應(yīng)用程序中的另一個(gè)好處。更細(xì)電纜的彎曲半徑更小，使安裝、布線和管理變得更輕松，更靈活，無(wú)論是字面上還是比喻上。

SPE能夠傳輸功率（高達(dá)50W）和數(shù)據(jù)，因此它被定位為IIoT應(yīng)用的理想解決方案，在這些應(yīng)用中，許多現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備需要電源以及與更高級(jí)別控制的快速、實(shí)時(shí)通信或到云。對(duì)于需要超過(guò)50W功率的應(yīng)用，可以使用使用四根導(dǎo)體的混合解決方案，在24V時(shí)提供高達(dá)96W的功率或在48V時(shí)達(dá)到392W。

傳統(tǒng)以太網(wǎng)需要四對(duì)線時(shí)，SPE如何僅用一對(duì)線實(shí)現(xiàn)快速以太網(wǎng)通信？

經(jīng)典1Gbps以太網(wǎng)使用帶有四對(duì)電線的Cat5電纜，并以高達(dá)100MHz的頻率運(yùn)行。每對(duì)都可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，允許傳輸速率高達(dá)1Gbps。單對(duì)以太網(wǎng)僅使用一對(duì)電線，但工作頻率高達(dá)600MHz。在這個(gè)寬頻帶中，一些頻率發(fā)送數(shù)據(jù)，其他頻率接收數(shù)據(jù)，只需一對(duì)電線即可實(shí)現(xiàn)1Gbps的傳輸速度。