La technologie SPE, le futur des applications Industrie 4.0 ?

Le Single Pair Ethernet offre de toutes nouvelles possibilités et de nouveaux champs d'application pour l'ethernet industriel. Cette nouvelle technologie de réseau permet la communication ethernet et l’alimentation sur une seule paire de conducteurs, offrant de nombreux avantages et deviendra le support de l’industrie 4.0 et de l’IIoT.

Qu'est-ce que la technologie Single Pair Ethernet ?

Le Single Pair Ethernet, SPE, est la transmission d'Ethernet sur une paire unique. Cette technologie transmet la puissance (PoDl, Power over Dataline) et des données à des vitesses jusqu’à 1 Gbit/s sur de courtes distances via uniquement deux fils de cuivre torsadés.

Les câbles LAN RJ45 en 4 paires classiques fonctionnent sur deux paires pour le Fast Ethernet et quatre paires pour le Gigabit Ethernet.

Avantages

Le SPE offre de nombreux avantages, le rendant indispensable dans certaines infrastructures de câblage.

  -  Il permet une communication homogène et constante, basée sur Ethernet, du capteur jusque dans le cloud

  -  C’est une technologie clé pour l’Industrie 4.0 et l’IIoT, une garantie pour l’avenir

  -  Remplacera à terme les réseaux industriels propriétaires : BUS de terrain

  -  Les câbles SPE s’intègrent aux infrastructures en place, ils nécessitent peu de travail de câblage

  -  Le gain de place et de réduction de poids est obtenu grâce au passage d’une seule paire de conducteur

  -  Permet des caractéristiques de transmission jusqu’à 1 Gbit/s ou des portées jusqu’à 1 000 m en 10 Mbits/s

Le point normatif

Le SPE n’est pas une technologie propriétaire, il a été créé par plusieurs leaders industriels - les 7 membres fondateurs de l’association SPE - et référencé par plusieurs comités normatifs internationaux : l’assurance d’une qualité pour une infrastructure répondant aux normes établies.

Norme IEC 63171-6 : définit la connectique destinée au SPE

Norme IEC 61156-X : définit les câbles et les normes de transmission SPE

Le SPE est la technologie clé pour l’industrie 4.0

L'usine du futur nécessitera des flux de données élevés et le secteur industriel a besoin de solutions de connectivité qui s'adaptent à des demandes de plus en plus croissantes. La nécessité de gain de productivité couplée à un faible coût d’installation est primordiale pour l’industrie. Le Single Pair Ethernet (SPE) est la base de l'infrastructure qui rend possible l'IIoT et l'Industrie 4.0.

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Quelle est la différence entre l’IoT et l’IIoT ?

-  L’IoT :

 Connexion d'objets du quotidien (ampoules, appareils intelligents) à Internet, répond aux besoins du grand public et apporte du confort.

-  L’IIoT :

Répond à des contraintes de réactivité et de fiabilité, pour des besoins de productivité et de maintenance prédictive des professionnels de l’industrie.

Quelles sont les applications pour le SPE ?

À l’origine, la technologie SPE a été développée à destination de l’industrie automobile, pour la transmission de données embarquées, remplaçant les systèmes CANBUS. Les voitures intelligentes tirent parti de cette technologie SPE pour des fonctionnalités telles que : l’aide au stationnement, l’assistance de pilotage comme les systèmes d’alerte de changement de voie ou le freinage d’urgence automatisé.

Depuis, cette technologie est progressivement amenée dans les applications où son installation découle des économies d’espaces et de poids, notamment l’automatisation industrielle. Le SPE attribue une intelligence aux équipements, réduisant ainsi les opérations de paramétrage, d’initialisation ou de programmation. En standardisant les protocoles de communication dans ce domaine, la communication est uniformisée entre les automates, permettant une application optimisée de l’IIOT et ainsi répondre aux nouvelles exigences des systèmes d’automatisation. Le câblage d’une seule paire permet de gagner aussi en temps : l’installation, la manipulation et la maintenance gagnent en efficacité et en coût.

Le SPE s’adapte parfaitement à tous les petits appareils développés sur un protocole Ethernet, notamment à l’ère de la miniaturisation. Les systèmes devenant de plus en plus petits, la connectique SPE très compacte est idéale pour ce type d’application.

Le SPE va-t-il remplacer l’Ethernet existant ?

Le SPE ne devrait pas remplacer l’Ethernet classique de 4 paires. Chaque application nécessite des solutions différentes, il n'est pas toujours pertinent de passer de l'Ethernet standard à la technologie SPE en l’état actuel de son développement et de sa standardisation :

  -  Le SPE en 1 Gbit/s transmet uniquement sur une distance de 40 mètres, alors que l’Ethernet 4 paires possède une longueur de transmission jusqu'à 100 mètres.

  -  Les interfaces et appareils existants ne sont pas encore tous compatibles et nécessitent d’être convertis ou changés, ce qui représente un investissement conséquent pour une structure.

Association SPE

L’association de partenaires industriels SPE est un regroupement de 45 membres qui unissent leurs forces pour faire progresser la technologie Ethernet à paire unique comme pilier de la croissance de l’IIot sur le marché.

L'objectif de l'association est d'établir le SPE en tant que nouvelle technologie Ethernet dans le sens d'un écosystème complet avec tous les composants compatibles nécessaires sur le marché.

Membre de l’association depuis 2020, CAE GROUPE et son département industriel AXINDUS combinent leurs connaissances de la connectivité pour soutenir les technologies émergentes dans l'usine du futur. Déployer l’IIot, standardiser les infrastructures au sein des usines et des bâtiments, optimiser nos solutions : sont nos objectifs pour cette nouvelle ère technologique.

Découvrez ici notre profil sur le site de l’association SPE :