Las instalaciones industriales y los fabricantes de automóviles necesitaban una solución de conectividad rentable para dispositivos de baja velocidad de datos, y Ethernet de un solo par (10BASE-T1S y 10BASE-T1L) la ofrecen con bajo costo y simplicidad.
Lo que aprenderás en este artículo de fondo escrito por Henry Muyshondt, de Microchip Technology:
- Cómo el estándar lleva Ethernet al borde mismo de la red.
- Por qué encaja perfectamente con la tendencia hacia la arquitectura zonal.
- Cómo reducirá la complejidad del cableado y la automatización de las fábricas de vehículos.
El mundo está inundado de protocolos de comunicación de datos y la mayoría de ellos están diseñados para ofrecer las tasas de datos más altas posibles. Sin embargo, la gran mayoría de los dispositivos, como interruptores y actuadores, son simples, no producen cantidades masivas de datos y, por lo tanto, no requieren comunicaciones de alta velocidad.
Hay miles de millones de ellos en todo el mundo y su número está creciendo exponencialmente. Lo que se ha necesitado durante algún tiempo es una solución de comunicación de datos única, simple y de bajo costo que pueda servir a todos estos dispositivos en los mercados industriales, automotrices y otros. La solución apareció a fines de 2019 en forma del estándar 802.3cg de IEEE. Como veremos, tiene un potencial inmenso porque trae cableado Ethernet de un solo par de bajo costo hasta el borde de la red.
La iniciativa para el estándar provino de un grupo de trabajo de IEEE que estudiaba cómo proporcionar una tecnología de baja velocidad que pudiera cubrir distancias muy largas y brindar una velocidad de datos de 10 Mb/s sobre un solo cable Ethernet de par balanceado. También existía el deseo de tener capacidades multipunto en distancias más cortas. Aunque 10 Mb/s no suena impresionante, es más que suficiente para controlar un interruptor, relé, actuador o brazo robótico y muchos otros dispositivos, y en ese momento, el «Ethernet industrial» no tenía una versión que pudiera proporcionar estas capacidades de una manera cohesiva.
Los fabricantes de automóviles en el grupo de trabajo solicitaron una solución de menor alcance con las mismas capacidades básicas junto con la capacidad de conexión múltiple, en la que cada nodo se conecta a un solo cable, lo que elimina la necesidad de un conmutador y requiere menos líneas, puertos de conmutación y transceptores. Esta versión usaría Ethernet para todo, desde las velocidades más bajas hasta las más altas.
Al final, la mayoría cumplió su deseo, lo que resultó en Ethernet 10BASE-T1S para distancias de hasta 25 m como mínimo y 10BASE-T1L que cubre hasta 1 km. Se unieron a 100BASE-T1 y 1000BASE-T1 en la familia conocida colectivamente como Single-Pair Ethernet (SPE) o Ethernet de un solo par.
El medio de transmisión varía desde un solo par trenzado de cables hasta otras configuraciones de pares de cables y pistas paralelas en una placa de PC o backplane del servidor. Todos son más fáciles de instalar, más livianos, más flexibles y menos costosos que las otras alternativas (consulta la tabla siguiente).
| Estándar | Longitud del cable | Ratio de datos | Capacidad Dúplex | Tipo de cable |
|---|---|---|---|---|
| 10/100/1000/10GBASE-T | 100 | 10 Mb/s hasta 10 Gb/s | Completo | 4 a 8 |
| 10BASE-T1S | >25 | 10 Mb/s | Medio o Completo | 2 |
| 10BASE-T1L | 1000 | 10 Mb/s | Completo | 2 |
| CAN | 500 | 1-10 Mb/s | Medio | 2 |
| FlexRay | 40 (a 1 Mb/s) | 10 Mb/s | Completo | 2 |
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