إذا كنت تستخدم تكلفة الشراء فقط عند مقارنة تنفيذ شبكة SPE مع شبكة تقليدية، فلن تتمكن من تحديد التكلفة الحقيقية للملكية. حساب التكلفة الإجمالية لملكية SPE. هناك أربع مراحل يجب مراعاتها طوال دورة حياة الشبكة:
01 الاستحواذ
02 التشغيل (التمييز بين تثبيت الأجهزة وإعداد البرامج)
03 العملية
04 الصيانة
عند مقارنة تكاليف تنفيذ شبكة SPE مع الشبكات التقليدية القائمة على ناقل المجال أو الواجهات التسلسلية، غالبًا ما تكون تكلفة الشراء هي التكلفة الوحيدة التي يتم أخذها في الاعتبار. ونادرا ما يتم تضمين تكاليف وفوائد مراحل دورة الحياة اللاحقة، مثل التشغيل والتشغيل والصيانة. عند حساب تكاليف المعدات، غالبًا ما تتم مقارنة سعر أجهزة إرسال واستقبال Ethernet والدوائر الإضافية (المكونات المغناطيسية) بسعر واجهة RS-485 أو RS-232 البسيطة. ومع ذلك، لتحديد التكلفة الإجمالية الحقيقية لامتلاك شبكة SPE، فمن الضروري النظر في مراحل التثبيت الأربع جميعها بمزيد من التفصيل.
التواصل السلس:
بدءًا من أجهزة الاستشعار وحتى السحابة، يعمل SPE على تمكين التواصل السلس بين الآلة-والآلة-والآلة-الاتصال-بالبشر. تدعم الشبكة الشفافة المعتمدة على Ethernet-الاتصال المستند إلى IP-بين العقد الطرفية. تتطلب الشبكات غير المتجانسة بوابات لتوصيل أجزاء الشبكة التي تقيد رؤية العقد الطرفية وإمكانية الوصول إليها.
عرض النطاق الترددي العالي:
باستخدام زوج واحد فقط من الأسلاك للإرسال، يتراوح إنتاجية بيانات SPE من 10 ميجابت/ثانية إلى 1 جيجابت/ثانية عبر مسافات مختلفة (ينخفض إنتاجية البيانات مع زيادة المسافة).
مسافة انتقال طويلة:
بالمقارنة مع التقنيات الأخرى، يمكن لـ SPE الحفاظ على سرعات أعلى للبيانات عبر مسافات أطول. يُشار أحيانًا إلى المسافة المرتبطة بعرض النطاق الترددي باسم "نطاق النطاق الترددي". إمكانية إمداد الطاقة عن بعد: يمكن لـ SPE نقل الطاقة عبر مجموعة من مراكز البيانات أو النوى الإضافية في الكابل، مما يتيح إمداد الطاقة عن بعد (مصدر طاقة منفصل عن الجهاز).
مرونة التثبيت:
بالمقارنة مع الكابلات التقليدية المكونة من أربعة-أزواج، تتميز كابلات SPE بقطر أصغر استنادًا إلى مساحة المقطع العرضي للموصل-، مما يجعل التثبيت في الأماكن الضيقة مثل خزائن التحكم أسرع وأسهل.
إمكانية استخدام SPE على مستوى المستشعر/المشغل:
لتلبية المتطلبات المختلفة لمختلف الأسواق المستهدفة لـ SPE، حدد مصنعو المعدات معايير مختلفة لعرض النطاق الترددي وطول الكابل والطوبولوجيا لطبقة النقل المادية.
هناك بروتوكولات صناعية مختلفة للطبقات العليا، بالإضافة إلى مجموعة متنوعة من الموصلات لتكملة البيئات الصناعية المختلفة، ومتطلباتها من أجل:
مقاومة الغبار والرطوبة
المقاومة الكيميائية
المتانة ضد الإجهاد الميكانيكي والتداخل الكهرومغناطيسي (EMI)
نظرًا للمجموعات العديدة من المتطلبات، قد تعالج الشركات المصنعة لمكونات البنية التحتية النشطة والأجهزة النهائية{0} هذا التعقيد من خلال تقديم حلول ذات نسب تكلفة/فائدة مجدية اقتصاديًا، ولكنها تنطبق فقط على تطبيقات معينة.
إن التوحيد المبكر وإنشاء معايير صناعية عالمية، مع إمكانية إبطاء الاعتماد الشامل لشبكات وتقنيات SPE، يعد وسيلة ممكنة للتغلب على هذه المشكلة.
يجب على الشركات المصنعة أيضًا أن تواجه حقيقة أن المكونات الإلكترونية قد تم تطويرها بالفعل لتطبيقات السيارات. وتنفيذها يتطلب جهدا إضافيا. ومن الأمثلة البارزة على ذلك المحولات ورقائق جهاز الإرسال والاستقبال متعدد المنافذ (PHY) الخاصة بـ SPE التي تقدمها الشركات المصنعة لأشباه الموصلات.
على سبيل المثال، في الوقت الحالي، تكون RGMII أو RMII أو MII (واجهة الوسائط المستقلة) مطلوبة لتوصيل المحولات ورقائق PHY ذات المنفذ الواحد. يؤدي العدد الكبير من الإشارات في هذه الواجهات، مقترنًا باستخدام -شرائح PHY ذات منفذ واحد، إلى توجيه إشارة أكثر تعقيدًا على PCB وزيادة متطلبات المساحة.
بينما تتطلب الواجهات الحديثة (مثل SGMII) 4 إشارات لكل منفذ، تتطلب واجهات MII 16 إشارة وواجهات RMII تتطلب 8 إشارات. علاوة على ذلك، تتطلب كل شريحة PHY -منفذًا فرديًا أيضًا واجهات إدارة MDIO وMDC.
في الوقت الحالي، لا توجد شرائح PHY متعددة المنافذ SPE مزودة بواجهات مستقلة-مناسبة للوسائط (مثل SGMII أو QSGMII). على وجه التحديد، بالنسبة إلى 10BASE-T1L، فإن هذه الواجهات المصممة لتشغيل جيجابت ليست مجال تركيز لمصنعي أشباه الموصلات. ومع ذلك، فإن تطوير محولات ASIC يكون مدفوعًا بمتطلبات عرض النطاق الترددي المتزايدة بسرعة، وبالتالي، يتم تحسين واجهات MAC -PHY المقابلة مع عرض نطاق ترددي متعدد- جيجابت.
تقدم SPE إمكانات مبتكرة للمحترفين المشاركين في جميع المراحل الأربع لدورة حياة تركيب الشبكة. وينعكس هذا بقوة في مختلف أنشطة التقييس التي يقوم بها معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) ومنظمات المستخدمين.
على الرغم من تاريخ IEEE الطويل في مجال التقييس، إلا أن تقنية SPE لا تزال تقنية حديثة نسبيًا وستثبت نفسها في المقام الأول في أجهزة استشعار أكثر تعقيدًا وذكاءً قبل تطبيقها على أجهزة استشعار أبسط. ومع استمرار تحسن توفر المكونات والأجهزة، ستستمر SPE في الاحتفاظ بمكانتها في السوق لأجهزة الاستشعار الأرخص وضمان تنسيق مكونات الشبكة.