Single Pair Ethernet et l’ASi-5 – laquelle de ces technologies est pertinente ?

La technologie SPE est développée par différentes associations pour un large gamme d’applications. Chaque association a des priorités de travail différentes et des partenaires ou des membres issus de différents secteurs. Citons ici principalement les trois regroupements suivants :

• Single Pair Ethernet System Alliance

Elle regroupe des entreprises qui s’engagent dans la diffusion et le développement de solutions Ethernet à paire unique. Ses membres collaborent pour sensibiliser aux avantages de l’Ethernet à paire unique dans diverses applications et pour promouvoir la diffusion des solutions SPE. Les activités de la SPE System Alliance se concentrent sur l’ensemble du futur écosystème SPE et non sur un système de connecteurs ou un produit spécifique.

• Single Pair Ethernet Industrial Partner Network

Fondé par sept leaders technologiques en 2019, le réseau SPE Industrial Partner Network compte plus de 50 entreprises membres. Il s'agit d'une association d'entreprises égales qui font progresser la technologie Single Pair Ethernet comme base d'une croissance rapide de l'IIoT. L'objectif du réseau est d'établir le SPE sur le marché en tant que nouvelle technologie Ethernet au sens d'un écosystème complet avec tous les composants nécessaires.

• Single Pair Ethernet Consortium (SPEC)

Le SPEC est une organisation indépendante des fabricants pour les leaders technologiques et les utilisateurs dans le domaine de la technique d’automatisation des bâtiments. L’un des objectifs du consortium est d’accélérer l’introduction de l’Ethernet à paire unique dans les techniques d’automatisation des bâtiments et de promouvoir l’utilisation de solutions de réseau flexibles, économiques et fiables. La création d’études de cas, de livres blancs et d’architectures de référence ainsi que la collaboration avec d’autres initiatives et organisations SPE font également partie des objectifs du SPEC.

Différents types de connecteurs et de normes

Toutes les associations utilisent différents types de connecteurs et de normes, optimisés en fonction des exigences de chaque secteur et de chaque application, et souvent incompatibles entre eux. Il n’existe pas encore une directive de standardisation applicable à tous, qui garantirait la compatibilité des différents produits et des systèmes. Bien que des efforts soient en cours pour promouvoir une standardisation des connecteurs pour les solutions SPE, aucune solution n’a encore été trouvéejusqu'à présent.

Avec la technologie SPE – contrairement à celle de l’ASi-5 – aucun convertisseur de protocole n’est nécessaire. Grâce à la couche physique de la technologie SPE, les données sont enregistrées dans un protocole uniforme au niveau de la source d’information (capteur) et transmises via des commutateurs réseau – répartiteurs sans intelligence – à l’emplacement de sortie d’un participant au réseau (ordinateur). Pour éviter les pertes, ces données sont stockées temporairement dans le commutateur réseau. La passerelle ASi-5, en revanche, est un dispositif de réseau intelligent avec un commutateur réseau intégré.

En outre, il « traduit » les données dans l’ASIC ASi-5 pour la commande supérieure. De même, les données ainsi que les messages de diagnostic peuvent aussi être consultés directement sur l’afficheur ou de manière pratique par accès à distance.

À l'heure de l'industrie 4.0, le nombre de composants intelligents sur le terrain augmente de manière exponentielle. La cybersécurité et la sécurité des réseaux prennent donc de plus en plus d'importance. Quelles sont les mesures de sécurité nécessaires pour le SPE et pour l'ASi-5 ? Dans ce contexte, la principale différence entre les deux technologies est la passerelle ASi, qui assure une rupture logique entre ASi-5 et TCP/IP et constitue une « porte de sécurité » supplémentaire. En effet, cette rupture communicative isole de nombreux participants du réseau et comble ainsi les failles de sécurité. Les responsables de la sécurité du réseau peuvent ainsi se concentrer sur un nombre nettement moins important de dispositifs et les contrôler plus soigneusement.

Autre avantage : si vous souhaitez changer de protocole de bus de terrain pour ASi-5, il vous suffit de remplacer la passerelle correspondante. Tous les modules, capteurs et actionneurs ASi peuvent rester inchangés. En revanche, avec SPE, vous devez sécuriser non seulement un participant (la passerelle), mais aussi tous les capteurs et actionneurs contre d'éventuelles attaques TCP/IP. Et, si vous changez de protocole de bus de terrain, vous devez souvent aussi changer tous les capteurs et actionneurs – à moins qu'ils ne supportent le nouveau protocole.

Quelle est la conclusion de la comparaison entre l’ASi-5 et Single Pair Ethernet ? Au stade actuel, il est bien sûr difficile de dresser un bilan définitif. Néanmoins, nous pouvons faire les déclarations suivantes :

• « une infrastructure Ethernet simple, de taille réduite, mais néanmoins performante était requise pour permettre à l’industrie de numériser le niveau terrain et de passer à l’IIoT. » (source : single-pair-ethernet.com/en)
• Single Pair Ethernet présente des avantages, notamment une grande largeur de données, des volumes de données importants et l’utilisation d’un commutateur réseau au lieu d’un convertisseur de protocole.
• La technologie ASi a été développée pour des applications de terrain typiques dans les machines et les systèmes et c’est précisément dans ce domaine que résident ses atouts.
• L’ASi-5 remplace aujourd’hui l’Ethernet classique dans de nombreuses applications, par exemple, dans la technologie d’entraînement ou avec l’IO-Link.
•  Les technologies SPE et ASi permettent toutes deux de compléter de manière efficace l’Ethernet sur le terrain grâce à leur infrastructure simple, de taille réduite, mais néanmoins performante.