Single Pair Ethernet O ADN da Industrial Internet of Things.
robótica
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informação técnico-comercial
Single Pair Ethernet, SPE, é um dos mega trends na transmissão de dados em ambiente industrial da atualidade. Para entendermos as aplicações e vantagens de reduzir os cabos de dados a um simples par de condutores, devemos observar a história da Ethernet e da automação industrial.
Como um protocolo de software, a Ethernet foi desenvolvida na década de 1970 para a transmissão de dados entre computadores numa rede local ou LAN (Local Area Network). Nas duas décadas que se seguiram, o Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) definiu o hardware onde se incluem as fichas e cabos e protocolos de comunicação, como o 802.4 (Token Bus), 802.5 (Token Ring) e o 802.11 (WLAN), criando a base para a internet atual. Paralelamente, na década de 80 foi criada a fieldbus technology, em crescimento na altura com a massificação da automação industrial. A ideia base é idêntica: diferentes participantes de um sistema comunicam entre si de forma ordeira. Os diversos protocolos de fieldbus, como o Interbus, DeviceNet e Profibus não eram utilizados ao nível dos computadores de escritório, mas sim para a comunicação em série ou em paralelo entre os atuadores e sensores e o nível de controlo na indústria. Embora se tenham desenvolvido em paralelo, têm caraterísticas diferentes em termos de necessidade de elevada frequência de
transmissão – Ethernet, versus distâncias elevadas – fieldbus. Atualmente o panorama de comunicação industrial está em mudança com a utilização da Ethernet em ambiente industrial e os protocolos em tempo real, como a EtherNet/IP, Profinet ou EtherCAT. As interfaces físicas tornaram-se mais
complexas visto que a transmissão de dados necessita de proteção contra interferências como pó, vibrações ou radiação eletromagnética. Assim, fabricantes de tecnologias de ligação desenvolveram interfaces com elevados índices de proteção, IP6x, enquanto ao nível do escritório as soluçãos IP20 mantêm-se válidas.
MAIS UMA CATEGORIA? Até ao momento, os esforços de standardização foram circunscritos ao aumento da taxa de dados e respetivas construções de cabos e seus fabricantes, criando as conhecidas Categorias. A tecnologia Single Pair Ethernet não é um passo adicional nesta corrida, mas sim a criação da base normativa para uma redução dos critérios da cablagem a fim de se enquadrar com diferentes aplicações industriais. As IEC 63171-2 (IP20) e IEC 63171-5 (IP67) focam-se em taxas de dados de 10 a 100 Mbps. O cabo de dados com apenas um par permite transmissões até 1000 metros. Assim, pela primeira vez, a SPE permite aplicações onde a distância era limitativa. A vantagem para a indústria: a cablagem de dados pode ser realizada de forma contínua com o protocolo Ethernet, utilizando as mesmas interfaces físicas independentemente de diferentes ambientes industriais (Figura 1).
Figura 1. Comparação da SPE e restantes taxas de dados.