Sie sind hier: HomeThemenSmart ComponentsPassive Bauelemente

Kommunikation bis in die Feldebene: Single Pair Ethernet hat enormes Marktpotenzial

Fortsetzung des Artikels von Teil 1.

Teil 2: Wo gibt es erste Projekte?

Erste Anwendungen werden laut dem Harting-Experten in der Bahnindustrie, bei kleinen Robotern und autonomen Transportsystemen umgesetzt werden, da man in diesen Bereichen zum Teil händeringend nach Möglichkeiten zur weiteren Miniaturisierung und somit einer schlankeren Verkabelung sucht.

Verena Neuhaus, Managerin Product Marketing Data Connectors von Phoenix Contact, sieht es wie folgt: »Bei Single Pair Ethernet handelt es sich noch um eine Vision, aber auch beim Konzept des IIoT steht ja das Visionäre im Vordergrund. Die kommenden drei bis fünf Jahre werden jedenfalls richtungsweisend für beide Ansätze sein.« Und in der Tat bedingen sich Single Pair Ethernet und IIoT gegenseitig: »SPE umfasst nicht nur das softwareseitige Kommunikationsprotokoll, sondern eben auch dessen physikalische Übertragungswege – den Physical Layer.«

Single Pair Ethernet Bildquelle: © Phoenix Contact

Ein Adernpaar wird zur DNA des Industrial Internet of Things.

Ähnliche Definitionen werden nicht nur für das Single Pair Ethernet erarbeitet, sondern auch für andere Anwendungen wie die 5G-Funkübertragung, die Datenübertragung in der Prozessindustrie und im Großanlagenbau (APL) sowie die Echtzeitkommunikation (TSN). »Damit wird heute der Grundstein für eine ganz neue Netzwerkarchitektur gelegt«, führt Verena Neuhaus weiter aus.

»Je nach Marktsegment wird es unterschiedliche Volumina und Umsetzungsgeschwindigkeiten geben«, stellt Bianca Ulmschneider von Telegärtner klar. Fest stehe aber, dass der Bedarf an Schnittstellen künftig steige. »Alles wird stärker vernetzt, die Anzahl an Kommunikationsteilnehmern nimmt zu. Wenn neue Geräte in der Entwicklung sind, kann bei diesen recht schnell auf SPE umgestellt werden.

Wenn jedoch die Lebenszyklen der Gerätegeneration noch nicht vorbei sind, wird es schwieriger werden, auf ein neues Interface zu wechseln.« Daher geht man bei Telegärtner davon aus, dass die Anzahl der installierten SPE-Knoten in den ersten fünf Jahren langsam wachsen, dann aber exponentiell steigen wird. »Wir erwarten signifikante Stückzahlen in drei bis fünf Jahren, rechnen aber auch damit, dass es noch sieben bis zehn Jahre dauern wird, bis die Technologie den Automatisierungsmarkt komplett durchdringt«, sagt Ulmschneider.

Parallelen zu Industrial Ethernet

Ein kurzer Blick in die Vergangenheit: Die Industrial-Ethernet-Systeme wie Profinet sind damals als komplementäre Lösungen für die Bussysteme ins Rennen gegangen und sollten diese – so die Euphorie – recht schnell ersetzen. »Für höherwertige Automatisierungsgeräte wie Steuerungen, Frequenzumrichter, HMI und hochwertige Sensorik, beispielsweise Vision-Sensoren, ist dieses Szenario auch eingetreten«, berichtet Matthias Fritsche von Harting. Bis in die Feldebene hin zu den letzten Sensoren und Aktoren hat es diese Technik aber nicht geschafft, hier dominieren die Feldbusse und auch diskrete und analoge Verkabelungen.

»Die Automatisierungsindustrie ist kommend aus der Zwei-Draht-Feldbuswelt durch Industrial Ethernet hin zu einer zweipaarigen Datenverkabelung migriert. Jetzt kehrt man mit SPE wieder zu einem Datenpaar und damit zwei Leitern zurück und kann dank der Fortschritte der Halbleiterindustrie zusätzlich Datengeschwindigkeiten im Gigabit-Bereich erreichen – und das mit dem Einsatz von weniger Kupfer.«

Wie auch beim klassischen Ethernet handelt es sich bei Single Pair Ethernet um keine statische Angelegenheit. Die Steckverbinderhersteller arbeiten zum Beispiel eng mit der Arbeitsgruppe IEEE 802.3 zusammen, um weiterhin neue Standards zu definieren und im nächsten Schritt zum Beispiel die Datenübertrag bis 10 GBit/s zu ermöglichen.

Um Single Pair Ethernet nun so schnell wie möglich zum Erfolg zu führen, sollten Gerätehersteller und alle weiteren Anwender, die Nutzen aus der Technologie ziehen können, schon heute SPE bei der Planung von neuen Produktreihen berücksichtigen.