Employee checking a cifX PC card from Hilscher.
Hilscher – empowering communication

ブログ: シングル・ペア・イーサネット – 市場の可能性とヒルシャーのアプローチ

第4部: 市場のポテンシャル

システムの採用、標準的な統合、関連するユースケースでの利点の活用といった点で、未解決の問題を解決するために、業界にはまだ多くの仕事が残されています。SPE標準化活動が始まった当初、参加企業は非常に大きなビジネスの可能性を示しており、部分的にはインダストリー4.0やIIoTの開始時に寄せられた大きな期待に近いものがありました。今日、業界は、以前に「シングル・ペア・イーサネット:センサーおよび周辺機器へのクラウド・アクセスの強化」で示したように、さまざまな業界における可能性と採用プロセスについて、より現実的な見通しに戻りつつあるようです。ヒルシャーは、レガシー・フィールドバス、TSN、イーサネット・ネットワーキング技術からの考えられる導入率に基づいて、SPEノードの設置可能台数を推定するために、現場からいくつかの分析を行いました。

 

Communication technology share of connected devices in production (Source: IHS Markit Technology 2019)
Scenarios of possible deployment of TSN in Factory automation (Source: IHS Markit, 2019)
Migration paths for SPE in automation industries

As we showed, the industries have a different rate of integration and start of adoption of SPE. Therefore, we assumed a migration scenario as in the following Figure:

SPEは、プロセス産業における既存のフィールドバス技術からSPE(APL)への移行によって最も台数を伸ばしています。これは、利益を具体化するための手段として最も効果的であるためです。当初は、既存の産業用イーサネット10/100エコシステムからSPEに移行するために設置されたノードの小規模な共食い状態が予想されます。また、IO-Linkはまだ立ち上げ段階にあり、より大きなインストール・ベースがSPEに引き継がれる前に、まずIO-Linkデバイスとそのインストールへの投資を償却する必要があります。したがって、ヒルシャーの年間設置SPEノードの推定値は、右の表のようになります。

先陣を切るのは、現行のフィールドバスをAPLに転送するプロセス・オートメーション・アプリケーションおよびデバイスになります。したがって、2022年には最初の設置ノードがフィールドに設置されると予想されます。その後は、レガシーのフィールドバス技術からSPEへの移行が急速に進み、ファクトリー・オートメーションにおける既存のイーサネット・インフラストラクチャが適度に拡大することが予想されます。プロセス・オートメーションのデジタル化が進んでいることから、業界で使用されている機器やプロトコルの集約が進むと予想されます。さらに、現場のネットワーク機器の全体的な成長が見込まれ、これも大きな成長率に寄与すると考えられます。

 

SPEにおけるヒルシャーのソリューション

ヒルシャーは、オートメーション・ネットワークの関連分野でSPEを迅速かつ簡単に導入できるように、一般に公開されているPHY製品や今後発売されるヒルシャー製品ファミリによって強化されたnetX製品ファミリでSPEをサポートしています。

現在のnetX 90製品ファミリは、MIIインターフェースを介して外部PHY製品を接続することができます。内部xMACプロセッサは、2つのチャネル間でプロトコル固有の切り替えを可能にします。上図の左側では、レガシー実装用の4チャネルのnetIOLマスタ・チップを介して、例えばIO-Linkセンサ・ネットワークに最大1000mのライン長の2つの10MbitチャネルのSPEポートを接続するユースケースを想定しています。中央の配置では、100Mbitの既存のリアルタイム・イーサネット(RTE)システムを10MbitのSPEに接続することも可能です。この配置では、1つの内部PHYとxMACが100Mbit側で機能し、外部SPE PHYを持つ2つ目のxMACは最大1000mのSPEネットワークに接続します。右側では、netXは100MbitベースのRTEと10MbitのSPEネットワーク間のスイッチ・デバイスとして機能します。

 

ヒルシャーは、右図に示すように、エンジニアリング目的でnetX 90およびSPE 10Mbit T1L PHYを搭載した最初の評価ボードを開発しました。

このボードは、2チャンネルSPEに向けて100Mbitネットワークを単純に拡張し、さまざまな産業用イーサネット規格に基づいてSPEネットワークを評価することができます。ヒルシャーは、2021年第4四半期に向けてスターターキットの発売を見込んでいます。

標準化団体はそれぞれのリリースでSPEの完成を目指してまだ作業中であるため、上図とボードは、netXに基づくブラウンフィールド設置をサポートする可能性とオプションの一部を示しています。SPE定義の進捗に伴い、当社ではより多くのオプションとソリューションをリリースする予定です。

 

関連リンク

SPEの詳細は、Niels Trappのホワイトペーパーをご覧ください。リンクをクリックしてダウンロードします。

 

netX-Kommunikations-Controller von Hilscher auf einer Leiterplatte.
netX – the multi-protocol capable communication controller

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Two Hilscher employees looking at a tablet

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