Single Pair Ethernet（以下简称SPE）凭借极其显著的布线简化优势，正迅速成为工业通信领域的重要技术。该项创新技术仅需使用一对导线即可同时完成数据信号与电力的双重传输，这一特性使其特别适用于空间要求极为紧凑的微型设备、安装空间受到严格限制的工业环境以及对网络架构灵活性有着较高要求的各类解决方案。然而长期以来，市场上多种互不兼容的连接接口严重制约了SPE技术的全面市场推广与普及应用。尽管国际电工委员会制定的IEC 63171标准系列已经详细描述了多种不同形式的接口规格，但这些接口彼此之间缺乏基本的兼容性，这一现状成为制约基础设施建设和终端设备开发的重要技术障碍。

图1  Ethernet Advanced Physical Layer 基于单对以太网，并在此基础上扩展了安全特性

如今这一长期存在的困境终于迎来具有里程碑意义的重要突破。“SPE技术在过去几个月重新获得了强劲的发展动力。”Lapp工业通信产品管理负责人Ralf Moebus在接受采访时表示。取得这一进展的根本原因在于Profinet用户组织与其众多成员企业经过深入协商最终就SPE的统一连接器标准达成了广泛共识。经过慎重评估最终选定的是IEC 63171-7接口标准，这是一种结构坚固耐用的M12型混合连接器。该接口最初专门针对防护等级要求极高的IP67应用场景设计开发，其核心的SPE数据传输模块未来也将逐步扩展应用至IP20环境。

全球领先的电缆及连接技术企业Lapp自2019年起正式加入SPE Industrial Partner Network这一重要行业组织。该专业网络广泛汇集了来自自动化技术、电缆制造及连接技术领域的众多领先企业，其核心战略目标是将Single Pair Ethernet确立为工业领域广泛采用的统一基础设施技术标准，并积极推动相关技术的标准化进程与市场导入工作。通过深度参与SPE Industrial Partner Network的各项活动，Lapp在技术指南编制、国际标准制定及应用规范完善等关键工作中发挥着举足轻重的作用。这一战略性投入确保Lapp的技术解决方案能够及时准确地适应快速变化的市场需求，为广大用户提供最高程度的投资安全保障与长期技术支撑。

这项新的接口标准目前正在被积极纳入Profinet规划指南体系，并计划于2025年正式转化为IEC国际标准。这一历史性的统一首次为设备制造商和终端用户带来了迫切需要的规划确定性与技术可预期性。在国际标准正式确立之后，预计相关的终端设备和基础设施组件将会迅速批量进入市场，这无疑是迈向SPE技术广泛工业应用的关键一步。

全系列产品赋能智能制造

作为多个相关国际标准化委员会的重要成员，Lapp通过构建完整全面的SPE产品组合积极参与并推动这一技术变革进程。其丰富的产品范围全面涵盖从基础电缆、精密连接器到高性能工业以太网交换机的完整解决方案，核心目标是全面推动SPE技术在工业自动化各领域的深入应用与普及。

与此同时，专门针对流程工业特殊应用需求而开发的Ethernet-APL技术正快速发展成为满足该领域独特要求的理想解决方案。基于成熟的Single Pair Ethernet技术基础，APL在技术上特别增加了本质安全功能设计，可实现最高达10 Mbps的数据传输速率以及最长1000 m的可靠传输距离，同时能够通过同一对线路为现场设备提供稳定可靠的电力供应。在新建工厂即Greenfield项目中，Ethernet-APL技术已经被成功纳入整体规划设计。

在这些前瞻性项目中，经过严格认证和正式批准的APL组件可以从项目建设初期就直接投入使用。尽管与传统4～20 mA HART系统相比初始采购成本略高一些，但Ethernet-APL技术凭借卓越的远程维护能力和大幅简化的系统规划流程带来明显的综合优势，能够实现更快的投资回报周期。通过采用符合2-Wise国际标准的现场设备和无源连接组件，用户完全可以免除传统方案中复杂繁琐的本质安全参数计算工作。

现有设施改造面临挑战

在现有设施改造即Brownfield应用场景中，情况则显得更为复杂和具有挑战性。现有的布线基础设施往往在电缆容量、电感特性和电磁屏蔽等关键技术指标方面难以符合Ethernet-APL技术的严格要求，因此必须借助专业的专用测量设备对现有电缆线路进行细致全面的资格评估与性能检测。如果检测发现关键参数超出技术规范允许的合理范围，则必须相应缩短数据传输距离，甚至在极端情况下需要进行全面的重新布线施工。

图2  Lapp工业通信产品经理兼Ethernet-APL技术专家Christian Illenseer

“根据我们多年积累的项目经验，目前客户面临的更大技术难题在于对现有布线系统的改造升级，而不是新建项目，因为工业现场存在大量既有生产设施迫切需要技术升级改造。”Lapp工业通信产品经理兼Ethernet-APL技术专家Christian Illenseer深入分析指出。“对这些复杂系统进行全面的性能检测需要配备高度精密复杂的专用测试设备，只有这样才能确保成功实现稳定可靠的APL通信连接。”

尽管存在这些客观的技术挑战和实施难度，Ethernet-APL技术仍被充分证明是流程工业领域面向未来发展的理想解决方案，能够长期稳定实现直达危险防爆区域的端到端IP通信连接。

前瞻布局抢占市场先机

Lapp通过构建全面完善的产品组合全力支持各类企业顺利实施这些前沿新技术，其产品战略清晰地分为两条主要产品线。在Etherline T1产品系列下，Lapp提供适用于固定安装和柔性移动应用以及长距离可靠传输的Single Pair Ethernet专用电缆；在Etherline T1L产品系列下，则提供专门针对Ethernet-APL应用场景开发的高性能电缆。这些优质产品全部通过严格的国际标准认证，并针对高机械强度要求和便捷快速安装进行了专门的优化设计。

图3  Lapp工业通信产品管理负责人Ralf Moebus

除此之外Lapp还提供专业的技术培训、全面的规划支持以及个性化的深度咨询服务，帮助工业企业在现有改造项目和新建工厂中实现SPE与Ethernet-APL技术的最佳集成应用。“例如在我们位于德国斯图加特全新落成的Lapp Exploration Center先进技术展示中心。”Ralf Moebus详细介绍道，“我们可以正式邀请重要客户和用户亲临现场，进行为期一整天的SPE与APL专题技术深度培训，并开展高层次的专业技术交流与经验分享。”

随着SPE统一连接接口标准的最终确定以及Ethernet-APL技术在流程工业领域的日益广泛应用，全面市场推广所需的坚实基础已经正式建立。现在果断采用这些创新新技术的企业，必将为构建可扩展、高效能且面向未来发展的通信网络奠定坚实基础，从而在日益互联融合的工业世界中获得显著的长期竞争优势。

Ralf Moebus及其专业技术团队预计2026年将迎来市场发展重大突破，届时将有更多种类的设备和基础设施组件批量投入市场。“我们密切观察到用户目前正处于积极的信息了解和技术评估阶段。众多机械制造商迫切希望明确SPE技术的具体应用位置与实施方式，而Lapp将以全面深入的专业技术能力提供全方位支持。我们的客户完全可以立即着手实施这些先进技术。”