Single Pair Ethernet i strukturert kabling

Digitalisering av smarte bygg og industri stiller nye krav til infrastrukturen og utførelsen av ekomanlegg. I denne sammenhengen stilles det som regel krav om et stort antall sensorer, aktuatorer og andre typer komponenter, som skal kobles opp.  Dette skal gjøres så kostnadseffektivt som mulig, samtidig som det sikres en god kvalitet på installasjonene.

En ny delstandard for ekom-anlegg

NEK EN 50173-10 Information technology – Generic cabling systems – Part 10: Single pair cabling, er en kommende europeisk standard som beskriver et rammeverk for utformingen av denne typen installasjoner. Denne standarden har vært under utarbeidelse i CENELEC TC 215/WG 1 siden desember 2023.

CENELEC har enda ikke publisert NEK EN 50173-10. Men det tekniske innholdet er klart, og ble ratifisert i mai 2025. Endelig tekst ventes å være klar for publisering i løpet av sommeren 2025.

Standarden vil være gjeldene i Norge fra den europeiske publiseringsdatoen. NEK EN 50173-10 vil også bli oversatt til norsk og inkludert i neste utgave av standardsamlingen NEK 701. Fram til neste utgave av NEK 701 anbefales bruk av den engelske språklige utgaven av NEK EN 50173-10.

Hva er Single Pair Ethernet og hvorfor er det viktig?

Tradisjonelt så har Ethernet kabling vært synonymt med en 4-par kobberkabel, der alle fire parene benyttes for å levere data til tilkoblede enheter. De samme fire parene kan også brukes til å levere strøm ved fjernmating, for eksempel Power over Ethernet (PoE) enheter.

Single Pair Ethernet (SPE) benytter i stedet kun en parkabel (to ledere) for å levere data og strøm til de tilkoblede enhetene.  Dette gir mulighet for en enklere kablingsstruktur, som kan være plassbesparende og mer kostnadseffektiv sammenlignet med tradisjonelt Ethernet.

SPE tilbyr også lengre rekkevidde. Der tradisjonelt Ethernet har en begrensning på 100 meter, så tilbyr SPE overføring opptil 1000 meter.  En annen fordel er mulighetene for fjernmating, der SPE for eksempel kan tilby hele 2A for lengder opptil 100 meter, eller 0,25A for lengder opptil 1000 meter.

Samlet sett så gjør disse egenskapene SPE til et attraktivt alternativ for realisering av blant annet IoT (Industrial Internet of Things) og smarte bygg:

• Lang rekkevidde i forhold til tradisjonell Ethernet
• Redusert kostnad og plassbehov
• Mulighet for fjernmating PoDL (Power over Data Lines)
• Full støtte for IP-baserte protokoller (redusert behov for gateways o.l.)

ISO/IEC/IEEE 8802-3 Standard for Ethernet

Ethernet har sine røtter tilbake til tidlig på 1970-tallet, da det ble utviklet og patentert av Xerox PARC. Arbeidet med å gjøre dette til en fullverdig standard ble påbegynt i 1980, og ble formalisert ved publisering av IEEE 802.3 i 1983.

Ethernet standarden ble senere godkjent på internasjonalt nivå, ved at arbeidet ble integrert med IEC TC 83 og ISO TC 97/SC 6. Den internasjonale standarden ISO/IEC/IEEE 8802-3 ble publisert i 1989.

Nyeste utgave er ISO/IEC/IEEE 8802-3:2021 og den ivaretas av komiteen ISO/IEC JTC 1/SC 6 i samarbeid med IEEE 802.  Dette er en omfattende publikasjon, standarden med tillegg består av godt over 5000 sider.

SPE defineres i flere delspesifikasjoner (clause) i ISO/IEC/IEEE 8802-3. Disse definisjonene baserer seg på fysiske lag og profiltyper. Disse profilene kaller man applikasjonsprofil.  Dette skiller seg fra NEK EN 50173-serien, som definerer kanalytelse i transmisjonsklasser som referanse.

For eksempel så er applikasjonsprofilen for SPE med datahastighet på1 Gbps opptil 40 meter (1000BASE-T1) definert i clause 97, mens applikasjonsprofilen for fjernmating med 0,25 A opptil 1000 meter (PoDL) er definert i clause 104.

NEK EN 50173-10 Single Pair Ethernet i strukturert kabling

Den nye standarden NEK EN 50173-10 setter single pair ethernet i sammenheng med hvordan strukturert kabling utføres. Standarden definerer kanalklasser med utgangspunkt i krav til transmisjonshastighet, transmisjonslengde og behov for fjernmating.  NEK EN 50173-10 viser hvilke SPE applikasjoner som støttes av de respektive kanalklassene.

Den nye standarden vil inngå som en del av NEK EN 50173-serien som består av standarder for strukturert kabling for ekom-installasjoner. Denne serien er samlet i NEK 701 – Informasjonsteknologi – Felles kablingssystemer.

NEK EN 50173-10 er tett koordinert med øvrige standarder i NEK EN 50173-serien, ISO/IEC/IEEE 8802-3 og andre tilgrensende standarder, som NEK IEC 63171 (kontaktmateriell for SPE).

SPE for industrielle installasjoner

NEK EN 50173-10 legger betydelig vekt på industrielle applikasjoner. Standarden må derfor sees spesielt i sammenheng med NEK EN 50173-3, som gjelder kabling i industriområder, og NEK EN 50173-6 som gjelder distribuerte bygningstjenester.

SPE vil få økende betydning for industrielle applikasjoner og byggingsautomasjon. NEK EN 50173-10 vil være et godt grunnlag ved planlegging og utforming av denne typen anlegg.

NEK EN 50173-10 kan bidra til et standardisert grensesnitt mellom OT og IT. Dette kan igjen føre til enklere integrasjon med overordnede systemer.  Med utgangspunkt i denne standarden kan det bli enklere å benytte SPE til å bygge skalerbare og kostnadseffektive løsninger av god kvalitet.

Til slutt blir oppfordringen at rådgivere, utbyggere, installatører og andre aktører, setter seg inn i mulighetene som ligger i SPE og NEK EN 50173-10.

Følg med på NEKs podkast WATT SKJER?