Vorbereitung auf Einzelpaar-Ethernet im Unternehmen

20. März 2019 / Allgemein

Vielleicht haben Sie bereits einige Gerüchte gehört, die das Einzelpaar-Ethernet und ein Paar neue Standards umschwirren, die zur Unterstützung von 10 Mbit/s Ethernet in Entwicklung sind. Wenn Sie meinen, dass 10 Mbit/s altmodisch erscheinen, sind Sie wahrscheinlich nicht allein. Schließlich gibt es 10BASE-T bereits seit den 1990er Jahren und es wird selbst als Signalgeschwindigkeit in den heutigen LANs kaum mehr verwendet. Aber diese neueste 10 Mbit/s-Anwendung ist etwas Anderes, und sie bietet zahllose Möglichkeiten für einen breiten Bereich von IoT-Geräten mit niedriger Geschwindigkeit und niedriger Bandbreite – und das über ein einzelnes Paar.

10BASE-T1S für Kurzstrecken und 10BASE-T1L für Langstrecken, zur Veröffentlichung in diesem Jahr vorgesehen, sind bereits in der Entwicklung durch die IEEE Task Force für P802.3cg 10 Mbit/s Einzelpaar-Ethernet zur Unterstützung von 10 Mbit/s über ein Einzelpaar. Es ist schon wahr, dass wir bereits über Standards für Einzelpaar-Ethernet verfügen, wie 100BASE-T1 (802.3bw) über 15 m und 1000BASE-T1 (802.3bp) über 40 m für die Kfz-Industrie. 10BASE-T1S mit Unterstützung von 10 Mbit/s bis zu mindestens 15 m zielt ebenso auf Kfz- und industrielle Anwendungen ab, als attraktive Alternative zu traditionellen Feldbus-Kommunikationsprotokollen. Aber 10BASE-T1L, das 10 Mbit/s über ein Einzelpaar bis zu mindestens 1000 m unterstützt, ist etwas, mit dem Sie Ihre Methode der Verbindung von langsamen IoT-Geräten wie Sensoren, Stellgliedern und Relais ändern werden, die in HVAC, Security und Beleuchtungskontrolle und Beleuchtungssteuerungs-Anwendungen eingesetzt werden, die in den kommerziellen Bereich übergehen.

Werfen wir einen genaueren Blick darauf.

Warum haben wird es also?

Feldbus mit langsamer Geschwindigkeit für M2M-Kommunikationen (Machine-to-machine) lässt sich, je nach der Anwendung, in einer Vielzahl von Protokollen, Medien, Leitergrößen, Entfernungen und Verbindertypen finden. Klemmblockverbindungen sind zur Zeit die häufigsten Verbindungstypen für Controller und Geräte wie Sensoren, die Wärme, Feuchtigkeit, Druck oder andere Umweltfaktoren erfassen, oder Stellglieder, die Ventile oder andere Schalter wie z. B. Relais steuern.

All diese Variationen waren der Grund für die Entwicklung von 10BASE-T1S und 10BASE-T1L, um diese Systeme kompatibel zu machen, so dass sie über standardbasierte generische Kabelsysteme und Protokolle arbeiten können und letztendlich proprietäre Schnittstellen und Kabel überflüssig machen. Und 10BASE-T1L ebnet auch den Weg zum Integrieren von Geräten mit Systemen, die über das herkömmliche LAN arbeiten.

Warum verwendet man denn nicht einfach das vorhandene 10BASE-T, das über Vier-Paar-Kabel arbeitet? Die Antwort ist einfach: Es ist nicht nötig. Da diese Niedergeschwindigkeit-Geräte nur ein Einzelpaar benötigen, ist es sinnvoll, eine Anwendung und zugehörige Komponenten zu haben, die die Kosten minimieren und den Gesamtumfang von Kabeln und Verbindern durch Ausschließen von ungebrauchten Paaren minimiert.

Was sind die Unterschiede?

Anders als bei herkömmlichen 10BASE-T-Anwendungen lässt 10BASE-T1L bis zu 10 Inline-Verbinder zu. Die Anwendung nimmt auch Kabelkonfigurationen auf, die als Mischsegmente bezeichnet werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Link-Segmenten kann ein Mischsegment (manchmal auch als Multidrop bezeichnet) mehr als zwei Geräte in einem Kanal unterstützen. Während es sich noch herausstellen wird, wie diese Konfiguration genutzt wird, wird erwartet, dass manche Gebäude-Automatisierungssysteme im kommerziellen Unternehmensbereich sich diese Konfiguration zum Vorteil machen werden. 

10BASE-T1L wird auch darauf abzielen, Remote-Speisung für die Niedergeschwindigkeit-Geräte zu unterstützen, die es verbindet, so wie wir es heute bei der PoE-Technologie sehen. Sie wird aber nicht mit Zwei- und Vier-Paar-Typ 1, -Typ 2, -Typ 3 und -Typ 4 kompatibel sein, da es sich um eine Einzelpaar-Anwendung handelt. Der 802.3bu-Standard, als PoDL (Power over Data Lines) bezeichnet, zielt auf eine Unterstützung von 13,6 W über ein Einzelpaar ab.

Was bleibt gleich?

Wie andere IEEE-Unternehmensanwendungen wird 10BASE-T1L von kommerziellen TIA- und ISO/IEC-Kabelstandards unterstützt, die derzeit in Entwicklung sind. For the commercial enterprise environment, ANSI/TIA-568.0-D-2 Single Balanced Twisted-Pair Use Cases and Topology and ANSI/TIA-568.5 Single Balanced Twisted-Pair Cabling and Components standards are already under development, and naturally ISO/IEC is also working on documentation to define performance parameters.

ANSI/TIA-568.5 legt mehrere Kanalkonfigurationen mit unterschiedlichen Längenbeschränkungen und Bandbreiten fest, einschließlich der 1.000 m 10 Verbinderkonfiguration und einer wünschenswerteren 100-m-Konfiguration mit vier Steckverbindern (klingt das bekannt?). Es wird erwartet, dass es als die Wahl für generischen Support von Einzelpaar-Ethernet im Unternehmen in Schwung kommen wird. Both TIA and ISO/IEC have also already identified a single-pair connector design from CommScope for commercial enterprise environments.

Der Standard 568,5 wird auch Spezifikationen für Feldtestgeräte enthalten, um die Leistung von installiertem Einzelpaar-Kabel mittels vertrauten Leistungsparametern wie Rückflussdämpfung, Einfügedämpfung, PSANEXT, PSAFEXT, PSAACRF, TCL, ELTCL und Übertragungsverzögerung zu überprüfen. Da kommt es nicht als Überraschung, dass Fluke Networks sich bereits auf die kommenden Anwendungen vorbereitet. Dazu nimmt das Unternehmen an den Standard-Komitees teil und arbeitet mit den Herstellern an der Entwicklung der Komponenten zusammen.

Wie schon bei früheren Standards (z. B. Kategorie 8) können Sie versichert sein, dass wir weiterhin über die Entwicklung der Standards auf dem Laufenden bleiben und bestrebt sind, das Testen von Einzelpaar-Ethernet-Anwendungen im Unternehmen zu unterstützen, wenn Systeme mit der Bereitstellung beginnen. Da wir nur mit Einzelpaaren zu tun haben, wird jedoch kein Bedarf an den vertrauten Paar-zu-Paar-Parametern wie NEXT und ACRF bestehen.

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