Qu'est-ce que l'Ethernet à paire unique (SPE) ?

L'Ethernet à paire unique (SPE) est une technologie Ethernet qui utilise une seule paire de fils torsadés pour transmettre simultanément des données et de l'énergie. Contrairement à l'Ethernet traditionnel, qui nécessite généralement quatre paires de fils (huit conducteurs), SPE simplifie l'infrastructure réseau tout en maintenant des vitesses de données élevées et de longues distances de transmission. Il est largement utilisé dans l'automatisation industrielle, l'automobile et les applications IoT.

La SPE diffère de l'Ethernet traditionnel à plusieurs égards :

• Moins de fils : Elle utilise une seule paire torsadée au lieu de quatre, ce qui réduit le poids et le coût du câble.
• Plus longue distance : Elle prend en charge la transmission de données sur une distance allant jusqu'à 1 000 mètres, contre 100 mètres pour l'Ethernet standard.
• Alimentation et données combinées : Peut fournir de l'énergie sur le même câble grâce à l'alimentation par ligne de données (PoDL), ce qui élimine le besoin de câbles d'alimentation séparés.
• Optimisé pour l'IoT et l'utilisation industrielle : idéal pour l'automatisation industrielle, l'automobile et les applications embarquées où les contraintes d'espace et de poids sont critiques.

• Rentable : Réduit les coûts de câblage et simplifie l'infrastructure du réseau.
• Léger et peu encombrant : Idéal pour les applications compactes telles que l'automobile et la robotique.
• Prise en charge des longues distances : Peut transmettre des données jusqu'à 1 000 mètres, en fonction de la norme utilisée.
• Transmission de données à grande vitesse : Prend en charge des vitesses allant jusqu'à 10 Gbps dans les applications à courte portée.
• Alimentation électrique : Permet aux appareils de recevoir à la fois de l 'énergie et des données sur une seule paire de fils.
• Fiabilité accrue : Moins de fils signifie moins de points de défaillance, ce qui améliore la stabilité du réseau.

La SPE est largement utilisée dans :

• Automatisation industrielle - Connexion de capteurs, de contrôleurs et d'actionneurs dans les usines intelligentes.
• Automobile - Utilisé dans les réseaux de véhicules modernes pour remplacer le câblage traditionnel plus lourd.
• Automatisation des bâtiments - Éclairage intelligent, sécurité et systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation.
• Rail et transport - Réseaux légers pour les trains et les avions.
• IoT (Internet des objets) - Connexion des périphériques dans les villes et les usines intelligentes.

L'Ethernet à paire unique peut prendre en charge plusieurs débits de données, notamment :

• 10 Mbps (pour des distances allant jusqu'à 1 000 m)
• 100 Mbps (pour des distances allant jusqu'à 400m)
• 1 Gbps (pour des distances allant jusqu'à 40m)
• 10 Gbps (pour les applications à très courte portée)

La vitesse et la distance dépendent de la norme IEEE utilisée.

La SPE est régie par plusieurs normes IEEE 802.3, notamment

• IEEE 802.3cg - 10BASE-T1 (10 Mbps jusqu'à 1 000m)
• IEEE 802.3bw - 100BASE-T1 (100 Mbps jusqu'à 40m)
• IEEE 802.3bp - 1000BASE-T1 (1 Gbps sur 40m)
• IEEE 802.3ch - 2.5GBASE-T1, 5GBASE-T1, et 10GBASE-T1 (applications haute vitesse à courte portée)

Oui. Power over Data Line (PoDL) est une fonction SPE qui permet aux appareils de recevoir à la fois l'alimentation et les données sur une seule paire torsadée, tout comme Power over Ethernet (PoE) dans les réseaux traditionnels. Il n'est donc plus nécessaire d'installer des câbles d'alimentation séparés, ce qui réduit les coûts d'installation.

La technologie SPE nécessite des commutateurs, des connecteurs et des adaptateurs dédiés pour s'intégrer aux réseaux Ethernet traditionnels à base de RJ45. Toutefois, les convertisseurs de média et les passerelles peuvent combler le fossé entre le SPE et l'Ethernet standard.

L'industrie a adopté les normes IEC 63171-6 et IEC 63171-2 comme types de connecteurs standard pour l'Ethernet monopaire. Ces connecteurs sont

• Compacts et robustes
• Conçus pour les environnements industriels et automobiles
• Compatibles avec l'infrastructure existante grâce à des adaptateurs

La distance maximale de transmission dépend du débit de données :

• 10 Mbps - Jusqu'à 1 000 mètres
• 100 Mbps - Jusqu'à 400 mètres
• 1 Gbps - Jusqu'à 40 mètres
• 10 Gbps - Applications à courte portée uniquement

SPE n'est pas conçu pour remplacer l'Ethernet multipaire traditionnel, mais plutôt pour le compléter, en particulier dans les environnements industriels, automobiles et IoT où le poids, l'espace et la transmission sur de longues distances sont des facteurs critiques. L'Ethernet standard sera toujours utilisé dans l'informatique haute performance, les réseaux de bureau et les centres de données.

• Réduit la complexité du câblage dans les usines et les bâtiments intelligents.
• Permet une connectivité directe entre les capteurs, les actionneurs et les contrôleurs sans passerelles supplémentaires.
• Prend en charge la communication en temps réel pour les applications industrielles.
• L'alimentation par ligne de données (PoDL ) élimine le besoin d'un câblage d'alimentation séparé.

• Remplace les faisceaux de câbles encombrants dans les véhicules, ce qui permet de réduire le poids et d'améliorer le rendement énergétique.
• Prend en charge les systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS) et la conduite autonome.
• Permet une communication à grande vitesse entre les calculateurs, les capteurs et les caméras.
• Simplifie la topologie du réseau pour les architectures de véhicules de la prochaine génération.

Oui. La technologie SPE est de plus en plus largement adoptée par les industries en raison de son efficacité, de sa rentabilité et de ses capacités à longue distance. Avec le soutien croissant des fabricants de réseaux, des entreprises d'automatisation industrielle et du secteur automobile, la SPE devrait jouer un rôle important dans l'avenir de l'IoT industriel et de la mise en réseau des véhicules.

• Normes IEEE 802.3 : https://standards.ieee.org
• Réseau de partenaires industriels de la SPE : https://singlepairethernet.com