Couverture ElectroniqueS n°127

Le futur standard Ethernet SPE (Single Pair Ethernet), basé sur la transmission de données sur une seule paire torsadée, pourrait devenir, à terme, l'épine dorsale du bâtiment intelligent et de l'usine connectée. Les initiatives à ce sujet vont bon train depuis le début de l'année. Hormis le fait de proposer une connexion unique et standardisée de bout en bout, du cloud jusqu'au capteur, les avantages du SPE (Single Pair Ethernet) sont nombreux, à commencer par un coût, une masse et un encombrement réduits par rapport aux solutions Ethernet conventionnelles. A vec l'avènement de l'industrie 4.0 et des solutions d'IoT industriel (IIoT), les concepteurs d'usines ou de bâtiments intelligents cherchent des solutions simples et bon marché permettant d'amener la numérisation - donc la communication sur protocole IP continue - jusqu'au terrain, autrement dit du cloud jusqu'au capteur. Cette véritable épine dorsale du bâtiment ou de l'usine entièrement numérisée permettrait d'interconnecter, sans faire exploser les coûts, les différents constituants d'un bâtiment intelligent (luminaires, interrupteurs, capteurs, thermostats, moteurs de volets, systèmes de commande, etc.) ou d'une usine (capteurs, actionneurs, moteurs, automates, machines, robots, etc.) à travers le réseau de données local et le cloud, rendant superflus les systèmes à base de bus de terrain propriétaires et complexes, avec leurs passerelles, leurs interfaces et leurs protocoles spécifiques. Mais cela suppose une compatibilité de bout en bout des périphériques et des câbles et connecteurs associés. C'est ainsi qu'est née l'idée d'une nouvelle variante d'Ethernet basée sur une seule paire torsadée et qui porte logiquement le nom de SPE ( Single Pair Ethernet ). Depuis l'apparition des premiers standards Ethernet au début des années 1990, l'organisme de standardisation dédié, l'IEEE 802.3, n'a eu de cesse d'augmenter les performances des protocoles proposés. Ce qui s'accompagnait d'un accroissement du nombre de paires torsadées utilisées à l'image du Fast Ethernet à 10 ou 100 Mbit/s, nécessitant un câblage à deux paires torsadées, puis du Gigabit Ethernet à1Gbit/s, affublé d'un câblage àquatre paires torsadées. Avec le SPE, l'idée est de mettre sur le marché une solution standardisée capable de transmettre ces flux de données basés sur TCP/IP via une seule paire torsadée. Hormis le fait de proposer une connexion unique et standardisée de bout en bout, du cloud jusqu'au capteur, les avantages du SPE sont nombreux, à commencer par un coût réduit par rapport aux solutions Ethernet à deux ou quatre paires torsadées. Le gain non négligeable en termes de masse et de volume occupé est également un facteur de prime importance dans le secteur du bâtiment intelligent ou de l'industrie 4.0 pour lesquels la forte densité de capteurs Hormis du cloud ju à commen solutions E peut vite s'avérer problématique en matière de connectique et de câblage. Plusieurs initiatives en cours Imaginée au départ pour l'automobile, un domaine où les critères de coût, d'encombrement et de poids sont cruciaux, l'idée d'un protocole Ethernet à paire torsadée unique dédiée au bâtiment intelligent et à l'usine du futur prend de plus en plus corps depuis le début de l'année. Le travail de standardisation a commencé, notamment avec la norme IEC 63171-1 dédiée au câblage du bâtiment intelligent et initiée par la société CommScope, et la norme IEC 63171-6 appliquée aux environnements industriels, proposée par Har-ting. Les standards définissent le SPE à des débits allant de 10Mbit/s (10Base-T1) à 1Gbit/s (1000Base-T1) sur des liaisons s'étalant de 1000 à 15 mètres, respectivement. Par ailleurs, la norme prévoit la possibilité d'alimenter, via le même câble SPE, les terminaux connectés, et cela jusqu'à hauteur de 50W (PoDL, Power over DataLine). Il est par ailleurs important de noter que la norme SPE permettra des configurations de câbles contenant jusqu'à quatre liaisons SPE afin de réduire encore coût, encombrement et masse de l'ensemble. Le standard SPE 10Base-T1 (10 Mbit/s sur 1000 mètres) devrait être ratifié dès cette année. Au niveau des fabricants, plusieurs initiatives ont récemment été prises. Lors de la dernière Foire de Hanovre, l'événement mondial de référence des solutions industrielles qui a eu lieu en avril d e r n i e r, B e l d e n, F l u k e Networks, Phoenix Contact, R&M et Weidmüller ont annoncé travailler ensemble au développement de solutions dédiées à l'Ethernet sur une paire. Initiateur de la norme SPE appliquée à l'industriel (IEC 63171-6), Harting a également annoncé au printemps dernier des partenariats en ce sens avec Hirose, d'une part (les deux sociétés avaient déjà développé ensemble la connectique ix industrial), et TE Connecti-vity, d'autre part. « Avec la nouvelle norme d'interconnexion IEC 63171-6, nous avons une opportunité exceptionnelle de tirer pleinement parti de l'Internet des objets industriel », avait alors déclaré Frank Welzel, directeur de la gestion globale des produits chez Harting Electronics..

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