与传统的以太网解决方案（通常需要2对甚至4对双绞线）不同，单对以太网仅需一对双绞线即可传输数据和电力。

该技术的传输速率——从最大传输距离1000 m时的10 Mbps到最大传输距离40 m时的1 Gbps足以满足要求苛刻的任务，例如密集使用带有智能测量变送器或摄像头系统的联网传感器。因此，单对以太网适用于许多先前受限于数据速率、传输距离和无缝通信的领域。

图1 单对以太网在许多应用领域为成功的数字化转型提供了新的解决方案路径

最长可达1000 m的连接

传统标准以太网解决方案的一个重要限制在于点对点连接的最大长度为100 m。

为了应对工业设施中更长的距离，例如流水线和输送带，以前必须安装额外的中继器或交换机——这些是易受干扰的接口，意味着额外的维护工作。相比之下，SPE技术能够通过一根电缆，以10 Mbps的传输速率将设备连接到最远1000m的距离，并可选择使用数据线供电技术。这样一来，未来也可以使用数据速率高达10 Mbps的SPE解决方案替代特定的现场总线技术。

SPE也适用于实现复杂的网络拓扑。凭借其高传输速率，SPE可以实现不同的应用。目前，IEEE 802.3联盟正在讨论具有扩展性能框架的SPE标准。因此，对于小于15 m的短距离，可能实现超过10 Gbps的更高数据速率；而对于最长500 m的距离，可能实现100 Mbps的数据速率。借助这些新的SPE标准，可以开拓全新的应用领域。

无缝且安全的数据通信

迄今为止，经典的工业设施通常拥有一个以太网网络以及在现场层面的大量现场总线系统。工业物联网的出现，以及需要用更高效的通信系统替代现场总线的必要性，使得这些既有的布局变得过时。

如今，一家普通工厂每天已产生大约1 TB的数据——并且呈上升趋势。为了有效分析数据，持续的通信必不可少。在这里，SPE可以提供从传感器到云的端到端网络连接。考虑到工业应用中越来越多的传感器和智能终端设备，SPE也提供了理想的布线方案，简单、安全、紧凑且经济高效：在构建基础设施时，SPE解决方案未来将比目前常见的总线与以太网组件组合成本低得多。

图2 应用领域机器人:单对以太网在许多应用场景中为成功实现数字化提供了新的解决方案

SPE与机器人：节省空间且性能强大

在自动化和协作机器人的应用中，SPE拥有许多优势。由于数据传输速率高于传统的现场总线系统，机器人与控制单元之间的通信能够以更高的采样率和更大的数据量进行。此外，数据和电力通过单一线路进行简化布线也是一大优点。对于超出定义的PoDL标准的更高电力需求，未来也将提供混合SPE解决方案，在一个连接器内集成数据和电力触点。更少的电缆和连接有助于减少疲劳故障、加快故障排除并简化维护。凭借更小的弯曲半径，SPE还能显著优化机器人手臂的设计布局。

面向工业应用的统一连接器接口

在单对以太网领域，目前已就标准化的连接器接口做出了重要决策。这一决定为这个期待已久的话题带来了清晰度和确定性。特别是在以Profinet为主要角色的工厂自动化领域，这被视为一个重要里程碑。通过为控制柜内、现场以及混合安装的应用提供一个统一的连接器接口，形成了一个连接性要素，为通往一个通用的SPE标准铺平了道路。

这里所说的“通用SPE标准”，指的是由PNO发起、基于SPE混合连接器接口、对已知的IEC 63171-7规范的扩展。目前，该SPE连接器系统正被提交进行国际标准化。这一新一代技术代表了工业迈向未来的又一步。

通过连接器或端子实现SPE连接

凭借其多功能性，SPE既能在工业应用中，也能在许多其他行业展现其性能。在开发智能终端设备（例如传感器）时，设备制造商还要考虑连接技术。然而，具体使用哪种连接技术通常取决于应用。对于现场设备，这里通常需要IP防护等级。除了在这些现场设备上集成IP防护连接器的可能性外，还可以选择使用电缆密封接头来达到所需的IP防护等级。在设备内部，现在可以使用经过测试并适用于SPE数据传输的印刷电路板接线端子。

这带来了许多优势。一方面，设备制造商拥有自由空间，可以在电路板上为其确定合适的小型SPE端子的位置。另一方面，现场的安装人员也能受益于他们所熟知的螺钉或推入式连接技术。根据这些设备安装位置的不同，技术人员会面临各种挑战。得益于清晰的颜色编码，即使在难以接近的环境或光照条件不佳的情况下，也能明确直观地区分SPE导线的白色线和蓝色线，从而避免安装错误。

楼宇自动化中应用的节省空间的连接技术

除了安装具有IP防护的现场设备外，SPE印刷电路板接线端子也能在IP20环境中发挥其优势，例如在楼宇自动化中，由于空间原因，连接器的使用可能受限。应用案例可能包括配电箱或预埋接线盒。正是在这种情况下，接线端子提供了一种极其节省空间的替代方案。这样，预埋式或导轨式设备可以直接通过SPE安装电缆进行连接并集成到网络中。

还有许多其他领域，基于IP的网络与单对以太网可以构成有意义的补充或全新的解决方案——原则上包括所有要求远距离、有限空间内实现端到端且基于IP通信的应用。

菲尼克斯电气早已认识到单对以太网的巨大潜力，并为其集成提供支持。这项关键技术的可能性是巨大的。在广阔的数字化领域，专家们凭借其积累的专业知识、合适的工具和个性化服务，旨在将单对以太网应用于未来各行各业的挑战中。