服务热线：18217539767
服务热线：18217539767
|
| CHAPTER 01 产品特点 |
1.1 什么是 SPE 连接器
SPE（Single Pair Ethernet，单对以太网）连接器是基于 IEEE 802.3 标准系列的新一代工业以太网连接器，仅使用一对双绞线（2 芯）即可实现以太网数据传输，同时支持 PoDL（Power over Data Line）数据线供电技术。相比传统 RJ45 和 M12 X-码连接器，SPE 在保持千兆级传输速率的同时，大幅缩减了连接器尺寸、电缆直径和系统成本。
SPE 连接器遵循 IEC 63171 国际标准，其中 IEC 63171-6（T1 Industrial）和 IEC 63171-7（M12 Hybrid）是目前工业领域应用泛的接口规范。
1.2 SPE 系统架构
SPE 技术体系从上层应用到下层物理介质，实现了从传统现场总线到全 IP 化网络的无缝过渡。其分层架构如下图所示：
图 2：SPE 系统分层架构 — 从应用层到物理介质的完整协议栈
◆ 协议栈分层解析
| Layer 7 | 应用层：OPC UA / MQTT / Profinet over TSN / HTTP |
| Layer 4 | 传输层：TCP / UDP / TSN 时敏网络 |
| Layer 3 | 网络层：IPv4 / IPv6 / ICMP / ARP |
| Layer 2 | MAC 子层：IEEE 802.3 10/100/1000/10G BASE-T1 |
| PHY | 物理层：IEEE 802.3 PHY 芯片 + IEC 63171 连接器 + IEC 61156 电缆 |
1.3 六大核心优势
| 01 紧凑 仅2芯差分对，连接器体积比 RJ45 小 60%，电缆直径减少 50%以上，大幅节省安装空间和布线成本。 | 02 高速传输 支持 10Mbps ~ 10Gbps 全速率覆盖，满足从传感器数据采集到高清视频传输的全场景需求。 |
| 03 长距离通信 10BASE-T1L 支持最远 1000 米传输，远超传统以太网 100 米限制，适合工厂和园区级部署。 | 04 PoDL 供电 IEEE 802.3bu/cg 定义 PoDL/SPoE 供电标准，最高 52W 功率，实现数据 + 电力单线传输。 |
| 05 工业级可靠 M12 螺纹锁紧结构，IP67 防护等级，360° 全屏蔽设计，适应 -40℃ ~ +85℃ 工业环境。 | 06 全协议兼容 OSI 第 2~7 层与传统以太网一致，TCP/IP、MQTT、OPC UA 等协议无缝迁移，软件零改动。 |
|
| CHAPTER 02 技术参数 |
2.1 产品系列总览
SPE 连接器根据防护等级、应用场景和功能配置，形成完整的产品矩阵，覆盖从板级到工业现场的全部需求。
| 产品系列 | 防护等级 | 接口标准 | 典型应用 | 速率上限 |
| IP20 PCB 板端 | IP20 | IEC 63171-6 T1 | 设备内部、机柜内 | 1Gbps |
| M12 工业圆形 | IP65 / IP67 | IEC 63171-6 T1 | 工业现场设备 | 1Gbps |
| M12 Hybrid 混合动力 | IP67 | IEC 63171-7 | 高功率现场设备 | 1Gbps + 1kW |
| M8 小型化 | IP67 | IEC 63171-6 T1 | 传感器、小型设备 | 100Mbps |
| Mini PushPull 推拉式 | IP67 | 工业推拉式 | 快速插拔场景 | 1Gbps |
| IP20 电缆组件 | IP20 | IEC 63171-6 T1 | 机柜内跳线 | 1Gbps |
2.2 核心电气参数
| 参数项目 | IP20 工业级 | IP67 M12 工业级 | M12 Hybrid 混合动力 | 测试标准 |
| 额定电压 | 60V DC | 60V DC | 50V DC / 63V AC | IEC 60512 |
| 额定电流 | 4A @ 60℃ | 4A @ 60℃ | 8A / 针 (电力针) | IEC 60512-5 |
| 特性阻抗 | 100Ω ± 10% | 100Ω ± 10% | 100Ω ± 10% | IEC 61156 |
| 工作带宽 | DC ~ 600MHz | DC ~ 600MHz | DC ~ 2.5GHz | IEC 63171 |
| 数据速率 | 10Mbps ~ 1Gbps | 10Mbps ~ 1Gbps | 1Gbps + 1kW 电力 | IEEE 802.3 |
| 接触电阻 | ≤ 20mΩ | ≤ 20mΩ | ≤ 15mΩ | IEC 60512-2 |
| 绝缘电阻 | ≥ 500MΩ | ≥ 500MΩ | ≥ 1000MΩ | IEC 60512-4 |
| 屏蔽电阻 | ≤ 100mΩ | ≤ 100mΩ | ≤ 80mΩ | IEC 63171 |
| 耐压(接点-接点) | 1000V DC | 1000V DC | 2500V AC | IEC 60512-4 |
| 耐压(接点-地) | 2250V DC | 2250V DC | 3000V AC | IEC 60512-4 |
2.3 机械与环境参数
| 参数项目 | IP20 系列 | IP67 M12 系列 | 测试条件 / 标准 |
| 插拔次数 | ≥ 1000 次 | ≥ 1000 次 | IEC 60512-4 |
| 插入力 | ≤ 20N | ≤ 50N | IEC 60512-5 |
| 工作温度 | -40℃ ~ +85℃ | -40℃ ~ +85℃ | IEC 60068-2-1/2 |
| 振动 | 10~500Hz, 50m/s² | 10~2000Hz, 200m/s² | IEC 60068-2-6 |
| 冲击 | 300m/s², 11ms | 1000m/s², 6ms | IEC 60068-2-27 |
| 防护等级 | IP20 | IP67 (插合) | IEC 60529 |
| 盐雾试验 | — | ≥ 96h | IEC 60068-2-11 |
| 阻燃等级 | UL94 V-0 | UL94 V-0 | UL 94 |
2.4 材质构成与结构
图 3：SPE M12 连接器内部结构剖视图
| 部件 | 材料 | 表面处理 | 说明 |
| 接触件 | 铜合金 | 镀镍底 + 闪镀金 | 高导电率、优异耐磨性 |
| 屏蔽壳体 | 不锈钢 / 铜合金 | 镀镍 / 镀锡 | 360° 全屏蔽，EMC 防护 |
| 绝缘体 | PA / LCP | — | UL94 V-0，耐高温焊接 |
| 密封件 | 硅橡胶 / 氟橡胶 | — | IP67 防水防尘密封 |
| 电缆护套 | PUR / PVC / LSZH | — | PUR 耐油耐磨，LSZH 低烟无卤 |
2.5 性能对比分析
图 4：SPE vs 传统以太网连接器 多维度性能对比
2.6 PoDL 数据线供电
PoDL（Power over Data Line）技术允许在同一对双绞线上同时传输数据和直流电源，实现“单线到达”的简化。IEEE 802.3bu 定义了 16 个供电等级（Class 0-15），覆盖 0.5W 到 52W 功率范围。
图 5：PoDL 供电等级分布 — 功率与电压双轴对比
|
| CHAPTER 03 应用场景 |
3.1 工业自动化
工业自动化是 SPE 连接器最核心的应用领域。在智能工厂中，从传感器、执行器到 PLC、工业机器人，海量设备需要互联互通。SPE 凭借紧凑体积、长距离传输和 PoDL 供电能力，正在取代传统的现场总线。
典型应用包括：PLC 与远程 I/O 模块连接、工业机器人内部通信与控制、智能传感器数据传输、变频器与伺服驱动器通信、分布式 I/O 系统现场布线。
3.2 汽车电子
汽车电子是 SPE 增长最快的应用领域。随着智能驾驶和车载娱乐系统的发展，车内数据量呈指数级增长，传统 CAN/LIN 总线已无法满足需求。SPE（汽车级称为 100BASE-T1 / 1000BASE-T1）成为车载以太网的标准物理层。
| 应用系统 | 速率要求 | SPE 标准 | 典型设备 |
| 车载信息娱乐 | 100Mbps | 100BASE-T1 | 中控屏、仪表、音响 |
| 高级驾驶辅助 | 1Gbps+ | 1000BASE-T1 | 摄像头、雷达、激光雷达 |
| 身体控制 | 100Mbps | 100BASE-T1 | BCM、灯光控制 |
| 自动驾驶域控 | 2.5/5/10Gbps | 2.5G/5G/10GBASE-T1 | 域控制器、高速摄像头 |
3.3 智能交通
在轨道交通、智慧公路等交通领域，SPE 的长距离传输特性（10BASE-T1L 可达 1000 米）适配站台、隧道、桥梁等长距离布线场景，同时支持 IP67 户外防护和 PoDL 供电。
3.4 楼宇自动化
楼宇自动化系统（HVAC、照明、安防、消防）正在从传统 RS485/Modbus 向 IP 化演进。通过单对线缆实现整栋建筑的智能设备联网，大幅降低布线成本。
3.5 其他应用领域
| 应用领域 | 典型场景 | 选用 SPE 型号 |
| 安防监控 | 高清摄像头、门禁 | M12 IP67 + PoDL |
| 医疗设备 | 影像设备、监护仪 | IP20 PCB + 定制电缆 |
| 新能源 | 充电桩、BMS | M12 Hybrid |
| 农业科技 | 智能温室、无人机 | M8 + 长距离电缆 |
图 7：SPE 连接器主要应用场景市场分布
|
| CHAPTER 04 标准体系与生态 |
4.1 国际标准体系
| 标准组织 | 标准号 | 内容描述 | 状态 |
| IEEE | 802.3bw | 100BASE-T1 物理层 (100Mbps) | 已发布 |
| IEEE | 802.3bp | 1000BASE-T1 物理层 (1Gbps) | 已发布 |
| IEEE | 802.3cg | 10BASE-T1S/T1L (10Mbps) | 已发布 |
| IEEE | 802.3ch | 2.5G/5G/10GBASE-T1 | 已发布 |
| IEEE | 802.3bu | PoDL 数据线供电 | 已发布 |
| IEC | 63171-6 | T1 Industrial 连接器接口 | 已发布 |
| IEC | 63171-7 | M12 Hybrid 混合连接器 | 已发布 |
| IEC | 61156-11/12 | SPE 电缆标准 | 已发布 |
|
| CHAPTER 05 选型指南 |
5.1 选型决策流程
| 1 | 确定传输速率需求（10Mbps / 100Mbps / 1Gbps / 更高） |
| 2 | 确定传输距离需求（室内短距 / 工业长距 / 车载） |
| 3 | 确定防护等级需求（IP20 室内 / IP65/67 户外） |
| 4 | 确定是否需要 PoDL 供电及功率等级 |
| 5 | 选择接口标准（T1 Industrial / M12 Hybrid / 定制） |
| 6 | 确认电缆规格（AWG、屏蔽类型、护套材质） |
5.2 场景选型速查表
| 应用场景 | 推荐接口 | 推荐速率 | 防护等级 | PoDL等级 |
| PCB 板级连接 | IP20 T1 Jack | 1Gbps | IP20 | Class 0~3 |
| 机柜内跳线 | IP20 电缆组件 | 1Gbps | IP20 | Class 2~4 |
| 工业传感器 | M8 / M12 T1 | 10/100Mbps | IP67 | Class 10~12 |
| 工业摄像头 | M12 T1 | 100Mbps~1Gbps | IP67 | Class 12~15 |
| 大功率设备 | M12 Hybrid | 1Gbps + 电力 | IP67 | 外置电源 |
| 长距离(1km) | M12 T1 + 18AWG | 10BASE-T1L | IP67 | SPoE Class 10/13 |
| 车载娱乐 | 汽车级 SPE | 100/1000BASE-T1 | — | — |
| 解锁工业互联的未来 SPE 单对以太网 以更小体积、更远距离、更低成本，连接万物 |
|
|
|
|
 |
