单对以太网标准意味着告别电池

by Ronna E． Davis， Mark Dearing， RCDD， CDCD

如果你曾经和孩子们一起度过一个圣诞节的早晨，你可能会对电池产生一种微妙的感情。虽然圣诞节早晨的神奇是真的很神奇，尤其是和孩子们在一起的时候，但当你的孩子从拆开礼物到你组装礼物时，这种神奇就戛然而止了。

你的诺曼洛克威尔圣诞变成了《幸存者》（Survivor）的一集，在这里你的核心生活技能将受到考验，而你的生存取决于能否成功地清理几种独特的电池类型，为遥控汽车、游戏控制器和简易烤炉充电。

为了给你的孩子带来快乐而开发和购买的玩具变成了你生活的克星。几个月来，你一直致力于这项事业，降低电池的成本，努力地更换电池，直到你放弃，让玩具在玩具盒的底部死去。你不可避免地会把那些玩具扔到垃圾桶里，或者把那些电池捐赠给另一位毫无戒心的父母，他们想在把退休储蓄花在电池上的同时给孩子带来快乐。

如果你认为玩具不好，那就想想建筑物

到2025年，预计全世界将有超过750亿个设备连接到网络。其中许多设备将成为建筑物中的传感器，并且其中许多传感器可能会使用电池。这可能会增加建筑物中的大量电池，可能有数千个。

对成千上万的设备进行电池维护可能变得难以为继，并且对建筑运营商而言过于昂贵。电池传感器的艰巨维护工作可能会抵消电池传感器的好处，使它们有被抛弃的风险，并且无法实现长期收益。

建筑物的物联网（IoT）的真正价值在于数据收集，以及数据如何帮助建筑物所有者和运营商改善建筑物居住者的健康和福祉，提高运营效率并从其建筑空间获得总体上更高的投资回报率。

设备数据（尤其是传感器数据）的可靠性高度依赖于设备与网络及其电源的连接可靠性。连接丢失可能意味着建筑操作所需的关键数据丢失。尽管无线连接可以而且将支持许多这样的连接，但是当设备由电池供电时，无线的长期运行能力受到限制。

在部署电池供电的设备时，经常被忽略的一项隐性成本是负责处置旧电池。虽然电池的尺寸相对较小，并且使用寿命可能长达数年，但预计用于物联网应用的设备数量之多是一个重要的考虑因素。企业正在寻找增加可持续材料使用和降低其碳足迹的方法。如果有更可持续的替代方案，那么用一次性电池部署成千上万的设备可能就没有意义。

对于传感器制造商来说，设计一款在整个传感器生命周期内易于管理的传感器至关重要。对于建筑运营商而言，选择可靠，易于管理且环保的传感器对于其智能建筑成功取得长期成果至关重要。简而言之，为你的建筑选择需要电池维护的传感器可能会让你每天都重温圣诞节早上最不愉快的时光。

新标准提供经济高效、可靠的选择

最近发布的IEEE标准。802．3cg?10BASE－T1单对以太网标准提供了一种经济高效且可靠的选择，不仅可以为传感器供电，还可以提供数据通信。传感器数据已经直接或通过某种形式的网关传输到以太网。

与传统的4对RJ－45以太网连接相比，单对以太网设备和设备接口的占用空间更小。单对以太网的组件大约是传统4对以太网的一半大小，是用于小型设备的一种优雅而高效的解决方案。该标准的其他好处包括：

1．同时支持点对点和多点总线拓扑，可灵活地将旧式非以太网应用程序过渡到以太网。

2．将以太网铜缆LAN电缆的延伸范围扩展到1000m，从而允许在建筑物内部进行外围电缆布线，以及建筑物外的网络设备／传感器。

3．扩展标准IEEE802．3bu?数据线供电（PoDL）类可在1000m的距离内提供高达7．7瓦的直流电源。较短的覆盖范围（15m）可在用于数据的同一对平衡单对电缆上提供高达50瓦的PoDL直流电源。

4．在IEEE802．3SPE应用程序中，以太网仍继续使用七层OSI模型，协议中内置了几层安全性，从而将强大的安全性扩展到了设备级别。

5．与许多传统的运营技术（OT）网络相比，熟悉以太网的人员对网络的操作和管理变得更加容易和可靠。

TIA正在开发三个文档，这些文档涉及单对以太网实施和通用结构化布线的使用案例。

ANSI／TIA568．0－E－1是最近发布的通用电缆标准的拟议附录，该标准将描述与单对电缆相关的用例，拓扑和体系结构

 预期ANSI／TIA－862智能建筑系统标准的下一个修订版（ANSI／TIA－862－C）包括SPE布线建议

不久将开始制定新的标准，该标准很可能被称为ANSI／TIA568．7，用于工业应用的单双绞线布线。

以太网从设备级别到云的无缝集成可以降低成本和复杂性。IEEE是在IEEE802．3cg的基础上发展起来的，它支持更多的多分支节点、远距离以及“即插即用”的远程电源操作，以覆盖交通、企业建筑和工业空间中的大多数使用情况。

根据市场趋势，IEEE802．3目前专门致力于铜质介质类型的低速单对应用。对于SPE来说，传感器行业与这一趋势的融合将是SPE生态系统演变过程中的一个重要里程碑。（编译／Cassie）

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