什么是 SPE？
单对以太网 (SPE) 是一种用于工厂、流程和楼宇自动化的新型物理网络标准，速度高达 1 Gbps。SPE 不同于标准工业以太网；它不是使用总共四到八根电线，而是仅使用两根电线绞合在一起以创建一根电缆，提供跨工业以太网协议的通信。这允许在最低自动化级别进行数据传输。它还提供从传感器和执行器到云的完全透明度。
传统上，传感器和控制器使用专用网络来提供支持。将这些系统升级到 SPE 可简化布线和管理。它可能会消除专用网络设备，例如网关和链接设备。使用 SPE 还可以实现标准网络安全和现有通信协议，例如以太网/IP 和 Profinet。
SPE 还可以使用数据线供电 (PoDL) 为终端设备同时供电。特殊电缆和连接器允许通过单根电缆传输电力和数据。各种电缆配置和功率容量可以为连接的设备提供高达 16A 的电流。
什么是 IO-Link？
IO-Link 是一种工业通信协议，可将智能传感器和执行器连接到更高级别的控制器，例如可编程逻辑控制器 (PLC) 和边缘控制器。作为将数字设备连接到工业应用中的控制器的现代通信标准，IO-Link 通常用于监控、管理和控制现场传感器。该协议通过非屏蔽三线电缆工作，使用 M5、M8 和 M12 连接器，在不超过 20 米的距离内速度高达 321KBps。
根据制造商的设计，IO-Link 可快速访问来自设备的一组丰富的数字数据，包括设备性能和高级诊断数据。它在数字环境中表现非常出色，因为它是双向和点对点的。
基于成熟的三线传感器和执行器连接，IO-Link 在欧洲很受欢迎，但在美国市场相对较新。然而，由于它为最终用户、系统集成商和原始设备制造商 (OEM) 提供了易于连接的特性，它在美国越来越受到认可。
将SPE与IO-Link用于生命科学制造设施有什么优势？
SPE 在其单个连接器内支持多种速度，是使用 IO-Link 的系统的理想升级。
使用标准电缆连接 IO-Link 主端口和 IO-Link 设备，端口和设备之间的距离可达 20 米。另外，请记住，较长的电缆和中继器会增加 IO-Link 数据传输的延迟，从而需要减慢 IO-Link 主端口的周期时间。这是在高速应用中使用 IO-Link 的最大缺点。
但是，SPE 可以让您的 IO-Link 电缆延伸到 100 米 - 是您以前可以实现的距离的五倍！带有以太网端口的 IO-Link 主现场模块允许通过 IO-Link 从最多 8 个连接设备收集的数据直接在以太网网络上共享。您仍然使用相同的 IO-Link，但交付方式已更改。所有定义的接口和功能均保留。
将 SPE 与 IO-Link 结合使用可以帮助提供增强的现场级数据和诊断，从而可以进行深度数据分析以监控批量操作、提高过程性能并协助预防性维护。
一段时间以来，专家们一直在讨论用 SPE 取代部分设施以太网的优势。尽管只有少数设备具备 SPE 功能，但我觉得人们对此的兴趣和欢迎度更高。随着越来越多的生命科学组织做出改变并开始看到速度和准确性的提高，这种趋势可能会滚雪球般发展。
我相信，随着时间的推移，SPE 的优势（包括可以获得的大量设备级数据）将迅速增加生命科学制造中的 SPE 节点数量。SPE 的采用曲线与 RFID 和仪器通信技术类似，表明未来 3-5 年内市场渗透率将大幅提升。
作者：Scott Sommer
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