シングルペアイーサネット（SPE）

シングルペアイーサネット（SPE）は、単一のツイストペア配線設計に基づく新たな物理層技術であり、マルチギガビットの速度と最大1,000メートルの長距離接続を実現します。

従来の銅製イーサネットは複数ペア（4または8本線）を使用し、高速通信を可能にしますが、最大通信距離は100メートルと短いです。

SPEは軽量設計で長距離伝送が可能なため、産業用途においてコスト効率に優れた選択肢となります。一方で、従来の銅製イーサネットはより高い帯域幅を提供し、オフィスネットワークやデータセンターに適しています。

フィールドバスは従来の用途で確かな信頼性を示していますが、相互運用性の制限やコストの高さ、低速なデータ伝送などの課題があり、上位ITネットワークとの間にデジタルギャップを生じさせています。また、将来的なニーズに対応する可能性も限定的です。シングルペアイーサネットは物理層技術として、イーサネットを産業用途に直接統合します。プロトコル非依存性、リアルタイムデータ伝送、使いやすさ、コスト効率という利点により、シングルペアイーサネットは産業用IoT（IIoT）およびインダストリー4.0アプリケーションの潜在力を最大限に引き出します。

防爆（危険）環境とは、可燃性ガス、蒸気、または粉塵が特定の条件下で引火する可能性のある爆発性雰囲気を有する区域を指します。この種の環境に展開されるネットワークには、引火防止と運用安全性を確保するための特殊な機器が求められます。

Ethernet-APLは、シングルペアイーサネットを危険環境下で展開可能にする先進的な物理層技術です。10BASE-T1L標準を基にしたEthernet-APLは、防爆保護が施された単一のツイストペアケーブル上でデータと電力を同時に伝送します。これらの特性により、Ethernet-APLは危険区域での使用に非常に適しています。

Ethernet-APLの詳細については、Ethernet-APLをご覧ください。

SPEにおけるPower over Data Line（PoDL）は、単一のツイストペアケーブルでデータと電力を同時に伝送可能にします。この機能により、産業機器の展開時に配線の複雑さや材料コスト、設置時間が大幅に削減され、展開が簡素化されます。それはまた、配管やキャビネット内の貴重なスペースを節約し、さらに重要なことに、別途の電源線を必要とせずに遠隔地やアクセスの困難な機器に電力を供給することを可能にします。これによりネットワークの柔軟性が大幅に向上し、産業エッジにおける機器統合が円滑になります。

SPEは物理層技術です。TSN（Time-Sensitive Networking）は上位のネットワーク層で動作し、リアルタイム性能のために正確な時間同期やトラフィックスケジューリングなどの時間確定性のあるメカニズムを提供します。これら二つの技術は技術的に互換性があり、将来的なSPE-TSN統合ソリューションによる産業ネットワークにおけるエンドツーエンドのリアルタイム通信実現の可能性を拓きます。

TSNに関する詳細は TSN（Time-Sensitive Networking）をご覧ください。