산업용 싱글 페어 이더넷(Single Pair Ethernet, 이하 SPE)은 기존의 이더넷 기술을 단일 쌍의 구리 케이블로 전송하도록 최적화한 기술로, IoT 및 산업 자동화 환경에서 저전력 장치와 고속 데이터를 효율적으로 연결한다. SPE는 기존 이더넷 대비 케이블 비용과 무게를 줄이며, 길이가 긴 네트워크 연결이 필요한 산업 환경에서도 높은 성능을 제공한다. 특히 센서, 액추에이터, 소형 장치의 통합에 적합하며, 산업용 사물인터넷(IIoT)과 디지털 트랜스포메이션을 지원한다.

SPE 미디어 스위치는 이 기술의 성능과 확장성을 극대화한다. SPE 네트워크에서 장치 간 데이터 전송을 효율적으로 관리하며, 네트워크 안정성과 연결성을 유지해 다양한 장치 간 프로토콜 변환, 전력 공급(PoDL), 데이터 패킷 관리 기능으로 SPE 환경을 최적화한다. 이를 통해 공정 자동화, 에너지 관리, 스마트 제조 시스템에서 데이터 통합과 실시간 처리가 원활해진다.

산업용 통신 및 자동화 솔루션 기업 힐셔(Hilsher, CEO 세바스찬 힐셔)가 산업용 SPE의 네트워크를 관리하는 신규 SPE 미디어 스위치를 출시했다.

이 스위치는 통합 인터페이스, 드라이버 및 도구를 제공하는 다중 프로토콜 통신 플랫폼으로, SPE 지원 필드 장치 구축을 위한 SPE PHYs(Physical Layer Transceivers, 물리계층 트랜시버)와 자사의 다중 프로토콜 지원형 넷엑스(netX)90 개발 보드로 구성됐다. 이를 이용해 장치들 간의 프로피넷(PROFINET), 오픈 모드버스(Open Modbus)/TCP 및 이더넷(EtherNet)/IP 네트워크 연결을 지원한다.

프로피넷과 이더넷/IP 네트워크의 데이터 통신 모드나 구성 모드에서 동작할 수 있으며, 구성 모드에서 컨트롤러에 매핑되고 고정 IP 주소 할당 등이 가능하다. 한편, 모드버스/TCP 네트워크의 경우 데이터 통신 모드만 사용할 수 있다.

한편, 안정적인 네트워크 성능과 데이터의 전송을 보장하기 위해 SPE 미디어 스위치에 속도 제한 기능을 탑재했다. 정의된 매개 변수를 기반으로 산업용 이더넷 프레임의 우선 순위 지정 및 처리를 통해 데이터의 고부하 발생시 네트워크 트래픽을 제어하며, 대역폭이 100Mbit 산업용 이더넷에서 10Mbit SPE로 감소하는 경우에도 제어 기능을 통해 데이터 손실을 예방할 수 있다.

또한 유량계 메커니즘을 통해 다양한 유형의 메시지에 대역폭을 할당하므로, 메시지 별 용량을 지정할 수 있다. 유니캐스트 메시지에는 최대 3Mbit를 할당하고, 낮은 우선 순위의 멀티캐스트나 브로드캐스트 메시지에는 최대 1Mbit를 할당하는 반면, SPE 네트워크 상의 프로피넷과 이더넷/IP 산업용 이더넷 메시지에는 최소 5 Mbit를 지정이 가능하다.

힐셔는 SPE 시스템 협회 (SPE System Association)와 SPE 산업용 파트너 네트워크(SPE Partner Network)의 회원사로서 각 협회의 SPE 커넥터 표준을 모두 지원한다. SPE 미디어 스위치는 IEC 63171-2 (SPE SA) 및 IEC 63171-6 (SPE PN) 커넥터와 모두 호환돼 고객은 원하는 사양에 가장 적합한 옵션을 선택할 수 있다.

특히, 10BASE-T1L 표준으로 최대 1000m 거리에서 장치를 연결할 수 있어 대규모 생산 시설이나 광범위하게 분산되어 있는 장치들의 연결이 가능하다.