SPS 2023 SPE Industrial Partner Network kürt Sieger

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Fünf Gewinner aus über 70 Einreichungen - die Sieger des Single Pair Ethernet Design Wettbewerbs stehen fest, ihre Projekte wurden auf der SPS 2023 ausgezeichnet.

Im März 2023 startete das SPE Industrial Partner Network den Single Pair Ethernet Design Contest. Ziel des Wettbewerbs war es, spannende Pilotprojekte auf Basis von Single Pair Ethernet zu unterstützen. Durchgeführt wurde der Harting Technologiegruppe, Würth Elektronik Eisos, Sparkfun, Analog Devices und Digi-Key.

Das Ziel: die besten SPE-Pilotprojekte zu identifizieren

Ziel des Wettbewerbs war es, die besten Pilotprojekte auf der Basis von Single Pair Ethernet zu identifizieren und auszuzeichnen. Nach der Einreichung und Prüfung ihrer Projektidee, erhielten die Bewerber ein SPE-Entwicklerboard der Firma Sparkfun Electronics, als gemeinsame Entwicklungsgrundlage. Die Art der Anwendung war nicht fest vorgegeben. Ausgeschrieben waren die Preise für die Kategorien Best Industrial Application, Most Sustainable Application (Environmental) und Maker Scene. Insgesamt gingen über 70 Projektideen beim Bewertungskomitee ein, von denen es 21 in die finale Bewertung schafften. Auf der SPS Messe in Nürnberg wurden am 14. November live die besten Lösungen in den drei Kategorien Best Industrial Application, Most Sustainable Application (Environmental) und Maker Scenevorgestellt ausgezeichnet. Die Gewinner wurden im Rahmen der jährlichen Pressekonferenz des SPE Industrial Partner Netzwerk e.V. geehrt und bekamen vom Vereinsvorstand ihre Preise und Urkunden überreicht.

Beste Industrie-Anwendung

In der Kategorie „Best Industrial Application" gewann die Belden Deutschland GmbH mit dem Projekt „IO-Link zu SPE 10BASE-T1L Gateway“. Dieses beschreibt den Mini IO-Link Master Lion-H mit Single Pair Ethernet, der den 10BASE-T1L-Standard zur Datenübertragung bis zu einen Kilometer unterstützt. Es handelt sich um eine Konzeptstudie, die bei Belden entstanden ist, um zu zeigen, wie man auf einfache Weise Standard-I/O- und IO-Link-Signale in ein SPE-Netzwerk mit Ethernet/IP integrieren kann.

Nachhaltigste Anwendung

In der Kategorie „Most Sustainable Application" (environmental) gewann die Magnetic Communication Corporation mit dem Projekt „Control system for farming via SPE". Dieses stellt ein geschlossenes Single Pair Ethernet (SPE) System vor, das auf den Umweltschutz abzielt und die Fähigkeiten von SPE für die Datenübertragung über große Entfernungen, robuste Konnektivität und effiziente Energienutzung aufzeigt. Im Use Case wurden Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsdaten lokal erhoben, gespeichert und verwaltet und anschließend nahtlos von mobile devices abgerufen. Die direkte Nutzung von Ethernet ab dem Sensor vereinfacht den Aufbau von Überwachungs- und Steuerungssystemen für Landwirtschaft, Medizin, Windenergie und weitere Einsatzbereiche.

Schrittmotor

Zwei- oder Fünf-Phasen-Technologie?

Die drei Besten in der Kategorie „Maker Scene"

In der Kategorie „Maker Scene" wurden die besten drei Lösungen prämiert, die an keine festen Themenbereiche und Anwendungsfelder gebunden waren. Sie sollten verdeutlichen, was technisch alles mit SPE möglich ist, auch abseits typischer Industrieanwendungen. Den ersten Platz belegte Scott Rapson, Electric UI, aus St. Peters in South Australia mit dem Projekt „Deep-sea sensor node / New PD and PSE function board".

Das Projekt untersucht die Praktikabilität der Verwendung von SPE als Einkabellösung für Sensorknoten in der Meeresforschung durch die Implementierung einer kundenspezifischen 10Base-T1L- und Power Over Data Line (PoDL)-Platine mit dem Sparkfun MicroMod-Formfaktor. Die SPE-Implementierung wurde mit einem für 200 m Tiefe tauglichem Gehäuse mit kundenspezifischer Rückwandplatine, 3D-gedruckten Halterungen und einem ESP32 zur Verwaltung hochauflösender Druck- und Temperatursensoren verpackt. Um den Sensorknoten in der Praxis zu demonstrieren, wurde er nicht-invasiv an einem Steg neben einem lokalen Tauchriff montiert und ermöglichte eine Echtzeit-Sensorprüfung und -aufzeichnung an der Oberfläche.

Wasser und Strom sparen

Mit dem zweiten Platz wurde Md. Khairul Alam aus Dhakar in Bangladesh ausgezeichnet für das Projekt „Control system for drinking water tanks in residential buildings". Alle mehrstöckigen Gebäude haben einen oder mehrere Wassertanks auf dem Dach, um das Wasser auf alle Stockwerke zu verteilen. Der Haupttank befindet sich im Boden und wird in der Regel vom Versorgungsunternehmen gefüllt. Eine elektrische Pumpe pumpt das Wasser aus dem Reservoir in den Wassertank auf dem Dach. In den meisten Gebäuden in Bangladesch wird das System manuell betrieben und eine Person schaltet die Pumpe manuell ab, wenn der Wassertank voll ist. Durch diesen manuellen Vorgang wird immer wertvolles Wasser und indirekt auch Strom verschwendet. Ein automatisches System kann das Problem lösen und eine große Menge an Wasser und Strom sparen, indem es die Pumpe automatisch ausschaltet, wenn der Wassertank voll ist, und sie wieder einschaltet, wenn der Tank wieder gefüllt werden muss.

Das Projekt versucht, das Problem durch ein automatisches System zu lösen, wobei das Hauptproblem darin bestand, eine zuverlässige Kommunikation zwischen dem Wassertank auf dem Dach und der Wasserpumpe auf dem Boden herzustellen. Schließlich wurde das Problem durch Single Pair Ethernet Communication gelöst. SPE ist die am besten geeignete Kommunikationstechnik für die Kommunikation zwischen Dach und Boden in einem mehrstöckigen Gebäude, da Single-Pair-Ethernet über mehr als einen Kilometer zuverlässig funktioniert.

Transportsystem Xplanar

Transportprozesse komplett neu denken

Meereslebewesen und Schiffsverkehr überwachen

Den dritten Platz belegte Julian Blanco, North Stonington, CT, United States mit dem Projekt „Acustic Monitoring Buoy". Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer kostengünstigen akustischen Überwachungsboje, die Meereslebewesen und den Schiffsverkehr überwachen und in Echtzeit über SPE vom Meeresboden Boden an ein Funkgerät an der Oberfläche senden kann.