Generationen von Netzwerktechnikern, Planern, Installateuren und Anwendern haben gelernt, dass für Fast-Ethernet (10/100Mbit/s) Verkabelungen mit zwei Adernpaaren und für Gigabit-Ethernet alle vier Adernpaare benötigt werden. Zusammen mit dem Wissen über die unterschiedlichen Komponentenkategorien für die jeweiligen Übertragungsgeschwindigkeiten von Cat. 5 bis zur neuen Cat. 8.1/8.2 ist dies das Handwerkzeug, um Datenverkabelungen zu planen, zu errichten und zu betreiben. Mit dem neuen Single Pair Ethernet (SPE) drängt nun eine Technologie in den Markt, die diese TCP/IP basierten Datenströme auch über nur ein Adernpaar übertragen kann.
Die IEEE 802.3 Standards für SPE
Ausgangspunkt für die Entwicklung von SPE ist der BroadR-Reach Standard, der von der Broadcom Corporation entwickelt wurde. Nachdem die Automobilindustrie auf der Suche nach einem Nachfolger für den CAN-Bus dieses neue TCP/IP basierte Übertragungsverfahren identifiziert hatte, wurde der erste SPE-Standard von der IEEE 802.3 als Standard 100BASE-T1 in IEEE 802.3bw veröffentlicht. Pilotiertes bzw. teilautonomes Fahren erfordert jedoch noch höhere Datenraten und so folgte nach dem ersten SPE Standard für 100 Mbit/s recht schnell auch die Gigabitversion. Die heute bereits zur Verfügung stehende Ethernet Technologie nach IEEE 802.3bp 1000BASE-T1 liefert 1GBit/s Übertragungsgeschwindigkeit über nur ein Adernpaar Kupferverkabelung. Aktuell wird bei IEEE 802.3 an einem weiteren Standard für noch höhere Datenraten bis 10 Gbit/s (IEEE 802.3ch) gearbeitet, der für hochauflösende Sensoren und Videoübertragungen benötigt wird. Außerdem wird ein Standard für nur 10 Mbit/s (IEEE 802.3cg) erstellt. Dieser Standard hat auch für viele Bereiche der Industrie besondere Relevanz, da er Übertragungsstrecken bis 1.000 m erlaubt und damit nahezu alle Feldbusse ersetzen kann. Darüber hinaus wurde im März 2019 auch eine weitere Arbeitsgruppe ins Leben gerufen, die sich mit Übertragungsraten oberhalb von 10 Gbit/s beschäftigt. Hier wurden 25 Gbit/s und 50 Gbit/s als Ziel ins Auge gefasst. Diese hohen Datenraten sind die Basistechnologie für autonomes Fahren und neue zonale Rechnerarchitekturen im Fahrzeug.
Damit stellt die SPE Technologie Datenraten von 10 Mbit/s über bis zu 1.000 m bis zu MultiGigabit für 15 m Kanallänge bereit. Mit dem Power over Data Line (PoDL) kann ähnlich wie bei PoE die Stromversorgung realisiert werden. Damit ist SPE die ideale Infrastruktur für IoT & IIoT.