一、技术背景与行业需求
在生成式人工智能推动数字化深入发展的背景下，泛工业领域如新型工业控制、智能交通等对网络连接提出更高要求。传统网络技术在带宽、部署成本、环境适应性等方面存在不足，单对线以太网（SPE）技术通过单对双绞线实现高速数据传输与电力供应，能有效解决复杂环境下的网络连接问题，在工业自动化、车载网络等领域优势显著，顺应了网络技术高效化、灵活化和智能化的发展趋势，推动相关产业链升级与创新。
二、面临的挑战
1. 流程工业：现场仪表多使用低带宽模拟信号传输技术，难以满足智能视觉等技术对高带宽的需求；大规模仪表终端部署复杂，施工周期长，且存量电缆规格和仪表接口差异大，需兼容适配并感知电缆缺陷。
2. 离散工控：跨园区、跨产线协同生产要求拉通IT和OT网络，现场网络带宽需向1-10Gbps演进；柔性化生产使工控系统处理数据量增大，需网络具备强确定性和高可靠性。
3. 精密制造与人形机器人：多轴、高频控制场景要求控制网络高实时；人形机器人传感器数量增加，需千兆级大带宽和高刷新率，且网络接口需微型化。
4. 车载系统：智能设备增多使数据种类和流量增长，车载主干网络需向10Gbps级演进，保障确定性和高可靠传输，末端网络需融合连接并兼顾供电一体化。
5. 光伏系统：精细化管控要求通信长距离、大带宽、低时延，解决通信干扰、衰减等问题，感知电缆缺陷。
6. 园区管理：海量终端管控需要宽带通信与宽幅供电一体化网络，支持较大功率供电并抗干扰。
三、单对线自动化网络技术体系
1. 技术架构：以SPE为物理层基础，协议分层包括物理层、链路层、网络层，各层能力解耦开放。物理层支持通信、感知、供电一体化；链路层和网络层实现可靠性、确定性等功能。
2. 关键技术
- 多模灵活连接技术：FlexRate灵活速率技术适配不同线缆，双模兼容接口技术兼容不同仪表接口，Uni-SMII接口简化集成，物理层支持多种模式应对不同场景。
- 确定可靠转发技术：分级异步确定性技术实现端到端低时延，硬切片确定性技术提供专用传输通道，免配置破环和快速收敛技术、零丢包高可靠技术保障网络可靠性。
- 安全智简组网技术：融合入网管理协议简化终端入网和安全管理，PHYsec物理层加密技术保障通信安全。
- 精细灵敏感知技术：通过脉冲信号和反射波分析定位电缆缺陷，评估缺陷类型和程度。
- 高低兼顾供电技术*：支持低压大电流共模供电和小功率供电，满足不同设备需求。
3. 总体优势：轻量灵活，实现泛在联接；跨层融合，构建极简组网；灵敏感知，支持宽幅供电。
四、典型行业实践
1. 流程工业：在国家管网托克托压气站项目中，提升仪表接入带宽，兼容传统接口，降低电缆成本，实现数据分流和远程诊断，推动智能化转型。
2. 离散工业：某净水工厂通过PLC集中部署，利用单对线自动化网络的确定性和可靠性，简化运维，提升产线自动化和智能化水平，支持AI质检和柔性转产。
五、发展趋势与展望
单对线自动化网络产业规模将不断扩大，向更多领域扩展；技术发展更加活跃，吸收多领域优势；技术能力全面增强，带宽、终端规模、供电功率等提升，支撑泛工业数字化、智能化转型。
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