SPE定义了多种带宽。名称的第一部分表示兆比特/秒（Mbit/s）：例如，10BASE表示10兆比特/秒。此外，还有10BASE-T1S（S代表“短”）、10BASE-T1L（L代表“长”）、100BASE-T1、1000BASE-T1等标准，甚至还有更高的数据传输速率：2.5、5和10吉比特/秒。SPE通过降低布线的重量和复杂性来降低系统成本。.
网络领域的大趋势是从主要由硬件定义的分布式系统转向更加集中化的软件定义系统。其最终目标是通过以太网连接一切。
• 为特定区域设计的硬件架构正在被互联区域和集中式计算平台所取代。.
• 多个专用于特定应用的总线被无处不在的基于 IP 的以太网所取代。.
• 无需使用不同类型硬件之间转换所需的网关或控制器，也无需进行复杂的布线。低成本的单对线缆即可将以太网连接到网络边缘。.
所有这些都将造就一个更强大、更灵活的网络，以应对行业面临的挑战。.
以太网为构建连接云端和网络边缘的互联基础设施提供了可能。传统的IT网络位于顶层，支持最高级别的通信。OT（运营技术）网络则用于建筑物内部，控制流程和装配线。随着我们逐渐接近企业网络的边缘，我们会发现传感器、执行器和其他底层设备。.
以太网为连接和通信所有这些组件提供了一条通用路径，使组织最高层可以访问其数据。这使得利用海量数据（大数据）来改进业务运营成为可能，同时也简化了系统配置和控制。以太网建立的机制可以保护这些组件。身份验证、加密和安全更新对于现代网络而言日益重要。.
Microchip 参与制定了 IEEE 标准，并同时开发了一系列灵活且可扩展的 SPE 解决方案。无论是 10 Mbps、100 Mbps 还是 1000 Mbps 的传输速率，Microchip 都能提供 PHY、MAC-PHY 或以太网交换机，用于管理单对线缆进行数据传输。.
10BASE-T1S 技术是 IEEE 定义的最新的以太网互连类型之一。.
IEEE 802.3cg 标准于 2019 年发布。Microchip 是 IEEE 内部该标准开发的重要贡献者。该标准的制定旨在将以太网扩展到运营技术 (OT) 或 OT 网络的边缘。现有系统的带宽约为每秒数百千比特，因此升级到每秒兆比特可以满足未来的增长需求。.
该技术采用半双工通信，并提供从点对点配置到多点配置的灵活拓扑结构，在这种情况下，它涉及多个设备连接到由一对导线组成的总线上。.
10BASE-T1S 定义为使用一对平衡导线。这可以是单对双绞线、其他线对配置，甚至是印刷电路板或服务器背板上的平行走线。.
新的 10BASE-T1S 标准定义了一个物理层，为采用全以太网系统的公司创造了新的商机。系统中任何点的数据都可以以创新方式应用于新的应用程序中。.
由于 10BASE-T1S 采用简单的组件、软件和线缆，因此成本得以降低。目前市面上已有新型 MAC-PHY 10BASE-T1S 以太网控制器，即使是最简单的微控制器也能接入以太网。10BASE-T1S 无需像以前那样使用网关来转换不同硬件系统之间的数据。由于设备只需连接到单条总线，其多点连接特性减少了交换机上的端口数量。.
在工业网络边缘创建应用时，采用成熟的安全机制和统一的以太网接口可以降低风险。这些安全机制为众多设计人员和安装人员所熟知。由于许多人都在使用这项技术，因此任何问题都能被快速识别和解决。OT 和 IT 网络各个层面的设计、软件开发、测试和维护资源都可以集中于相同的基本通信机制。.
Microchip 提供全系列 SPE PHY 产品，速率从 10 Mbps 到 1000 Mbps，均适用于工业级温度范围。其增强的工业应用支持包括保护、安全和长距离布线。丰富的 SPE 交换器件产品组合可用于构建完整的 SPE 网络解决方案。Microchip 提供兼容时间敏感网络 (TSN) 和集成 SPE PHY 技术的智能交换机。我们最新的创新成果是市场上首款单芯片 SPE 交换机。该器件符合 TSN 标准，并独特地集成了交换结构、CPU、RAM 和 FLASH 代码存储器。即使设计人员对 T1 PHY 技术或 AVB 和 TSN 规范知之甚少，现在也能轻松实现单线对交换解决方案。.
作者：亨利·穆伊松特，Microchip Technology, Inc. 高级经理.
