Single Pair Ethernet (10BASE-T1L): เทคโนโลยีสาย 2 เส้นที่ส่ง Ethernet ไกล 1 กิโลเมตร ถึงเซ็นเซอร์ระดับฟิลด์
ทำไมสาย 2 เส้นกำลังเปลี่ยนโฉมหน้าการเดินสายในโรงงาน ตลอดสิบกว่าปีที่ผ่านมา วิศวกรอุตสาหกรรมต้องออกแบบเครือข่ายโรงงานโดยยอมรับข้อจำกัดข้อหนึ่งเสมอมา นั่นคือ Ethernet แบบดั้งเดิมวิ่งได้แค่ 100 เมตร พอเกินระยะนั้นต้องพึ่งสายไฟเบอร์ พร้อมสวิตช์ขยายสัญญาณ หรือไม่ก็ยอมใช้ระบบ analog 4–20 mA ที่ส่งได้ทีละค่า เก็บข้อมูลการวินิจฉัยไม่ได้เลย Single Pair Ethernet (SPE) คือคำตอบที่ IEEE ตอบโจทย์นี้ด้วยมาตรฐาน IEEE 802.3cg-2019 ซึ่งกำหนด Ethernet ความเร็ว 10 Mbps บนสาย twisted pair เพียง คู่เดียว (2 เส้น) โดยตัวที่โรงงานอุตสาหกรรมสนใจมากที่สุดคือ 10BASE-T1L ที่รองรับระยะส่งสูงสุดถึง 1,000 เมตร — ยาวกว่า Ethernet ปกติถึง 10 เท่า และยังส่งไฟเลี้ยงผ่านสายเดียวกันได้ด้วยเทคโนโลยี PoDL (Power over Data Lines) ที่จ่ายไฟให้อุปกรณ์ปลายทางได้สูงสุดราว 50 วัตต์ Media Converter สำหรับ SPE รุ่น 10BASE-T1S — อุปกรณ์แปลงสัญญาณ Ethernet คู่เดียวให้เชื่อมกับคอมพิวเตอร์ผ่าน USB (ที่มา: Wikimedia Commons) จุดเปลี่ยนสำคัญ: จาก Fieldbus Island สู่เครือข่ายเดียวจากเซ็นเซอร์ถึงคลาวด์ ปัญหาใหญ่ที่สุดของโรงงานไทยหลายแห่งไม่ใช่การขาดเซ็นเซอร์ แต่คือ เซ็นเซอร์ที่มีอยู่พูดภาษาต่างกันหมด ยกตัวอย่างโรงงานอาหารทั่วไป: มิเตอร์วัดการไหลใช้ระบบ 4–20 mA, เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิตู้แช่ใช้ RS-485, สายพานผลิตวิ่งบน Industrial Ethernet แล้วพอจะเก็บข้อมูลขึ้นคลาวด์ ต้องผ่าน Protocol Gateway หลายชั้น ข้อมูลหายและหน่วงตามทาง SPE ตัดปัญหานี้ด้วยการทำให้ เซ็นเซอร์ระดับฟิลด์เข้าสู่โลก Ethernet ได้โดยตรง เพราะสายคู่เดียวราคาถูกกว่าสาย 4 คู่แบบ Cat 5e/6 ทั้งยังเบากว่า เดินผ่านท่อร้อยสายเดิมที่มีขนาดเล็กได้ ทีมงาน Honey Corporation มีประสบการณ์ติดตั้งระบบเก็บข้อมูล IoT ในโรงงานอุตสาหกรรมที่เจอข้อจำกัดแบบเดียวกันนี้ เช่น งานติดตั้งระบบ Monitoring ตู้แช่แข็งที่ต้องดึงสัญญาณจากจุดที่อยู่ไกลจากตู้คอนโทรลกลาง การวางแผนชนิดสายและระยะทางตั้งแต่ต้นจึงเป็นงานที่เราให้ความสำคัญเป็นพิเศษ โครงสร้างสาย Twisted Pair แบบ F-UTP — SPE ใช้เพียงคู่สายเดียวในลักษณะนี้ ลดปริมาณทองแดงและน้ำหนักสายได้มาก (ที่มา: Wikimedia…
