Single Pair Ethernet spart Kosten, Gewicht und Bauraum. Doch insbesondere für Smart-Farming- und Mobilrobotik-Applikationen ziehen diese Vorteile weitere, gewinnbringende Benefits nach sich.
Single Pair Ethernet (SPE) wurde ursprünglich für die Automotive-Branche entwickelt, um die steigenden Datenmengen im Fahrzeug sicher übertragen zu können. In der jüngeren Vergangenheit drängt SPE auch in die Industrie und findet Anwendung im IIoT (Industrial Internet of Things). Hierzu gehören auch datenintensive Applikationen in mobilen Arbeitsmaschinen. Der Vorteil: Wie der Name schon sagt, verwendet SPE nur ein Adernpaar zur Übertragung der Datenströme. Die Reduzierung der notwendigen Adern im Vergleich zu den herkömmlichen vier- (für Fast Ethernet) oder achtdrahtigen (für Gigabit Ethernet) Ethernet-Kabeln bedeutet eine deutliche Material- und somit Kosteneinsparung. Gleichzeitig bedingt der geringere Kabelaufwand eine Gewichtreduzierung und Einsparungen beim notwendigen Bauraum.
SPE überträgt bidirektional Daten mit einer Rate von 100 Mbit/s über 100BASE-T1 oder 1 Gbit/s via 1000BASE-T1. Auch zur Stromversorgung von Sensoren kann SPE als Einkabellösung eingesetzt werden. Bis zu 50 W Leistung kann über SPE zur Verfügung gestellt werden. Ungeschirmt dürfen die Kabel eine Länge von maximal 15 m, geschirmt von 40 m haben. Somit sind die Übertragungswege für übliche Automatisierungsstrukturen in Land-, Bau-, Forst- oder Kommunalmaschinen ausreichend dimensioniert. In Landmaschinen kann SPE zudem zur Implementierung des künftigen High-Speed ISOBUS Standards verwendet werden. Die AEF als Normungsgremium hat den neuen Standard erarbeitet, um den insbesondere in Smart Farming Applikationen gestiegenen Anforderungen an die Datenübertragung gerecht zu werden. Diese hochpräzisen Feldbearbeitungs- oder Ernteprozesse basieren meist auf Kamerasensorik, deren Videosignale sehr hohe Datenströme nach sich ziehen. High-Speed ISOBUS sieht Übertragungsdaten von 1 Gbit/s zum Datentransfer der Sensorsignale zwischen Zugmaschine und Arbeitsgerät vor.
Die bereits angesprochenen Vorteile von Single Pair Ethernet in Sachen Gewicht- und Bauraumreduzierung kommen natürlich auch in mobilen Arbeitsmaschinen zum Tragen. Spielen Gewicht und Größe des Kabelstrangs auf Großmaschinen vielleicht noch eine untergeordnete Rolle, sind sie auf Kleinstmaschinen oder insbesondere in Bezug auf mobile Arbeitsroboter umso relevanter.
Insbesondere landtechnische Kleinstroboter können durch das geringere Gewicht nochmals die Bodenverdichtung des zu bearbeitenden Feldes verringern und somit zu verbesserten Ernteergebnissen und der Schonung der Anbaufläche beitragen. Ein weiteres Plus für alle mobilrobotischen Anwendungen: Diese sind üblicherweise batterieelektrisch angetrieben – das reduzierte Gewicht kann zu längeren Reichweiten beziehungsweise längerer Betriebsdauer mit einer Akkuladung führen.
STW wird auf der Agritechnica in Hannover mit der ESX.4cl-ag eine Mobilsteuerung vorstellen, die High-Speed ISOBUS und SPE-fähig ist.
