我们日常生活的许多方面，都离不开各种设备之间的数据通信 。数字化和工业4.0带来的设备激增和数据量的急剧增加正在改变通信领域 。例如：过程自动化等领域需要使用集成网络，以支持工厂范围内的连接需求 。我们必须从运营技术(OT)机器中提取并处理数据，然后将处理过的数据提供给公司层面的计算机系统(IT)进行进一步处理 。由于之前的4 mA至20 mA或现场总线应用在数据通信方面遇到了瓶颈，以太网开始成为通信标准 。首先是新的以太网标准10BASE-T1L，一种2线以太网解决方案，线路长达1000米，传输速度为10 Mbps，同时支持PROFINET、Ethernet/IP、OPC UA、Modbus-TCP等传输协议 。利用这个标准，我们可以继续使用现有的2线布线，从而避免浪费我们的投资 。
本文介绍了10BASE-T1L的基础知识，并展示了与选择各种应用适用连接器相关的产品 。通过数据线实现各种互连设备的电力传输在10BASE-T1L中也发挥着至关重要的作用 。
数据通信不仅在工业领域，在过程自动化领域也发挥着越来越重要的作用 。之前的4 mA至20 mA或现场总线应用由于数据量的激增也开始遇到瓶颈，因此以太网开始成为通信标准 。标准的4线以太网解决方案已发展为2线解决方案，我们称之为10BASE-T1L，该解决方案由单对双绞线或单对以太网(SPE)组成 。10BASE-T1L位于物理层之上，兼容现有的100 Mbps或1000 Mbps工业以太网技术，因此可作为一种补充 。
10BASE-T1L开始标准化，尤其是在过程自动化领域，并且有可能在该领域带来翻天覆地的变化 。目前，该领域的传感器和执行器通常都是通过4 mA至20 mA模拟接口或现场总线进行连接 。与机械工程或工厂自动化不同，过程自动化的传感器和执行器通常与控制系统或远程I/O系统有一定距离 。常见的距离为200-1000米或更远 。
但是10BASE-T1L到底是什么，这种技术具有什么优势，它为什么会成为新标准？
10BASE-T1L意味着什么？
10BASE-T1L这个名字大致解释了其含义 。这里使用了电气与电子工程师协会(IEEE)缩写 。
介质类型中的"10"是指10 Mbps传输速率 。"BASE"是指基带信号，即只有以太网信号才能通过介质传输 。"T"代表"双绞线" 。数字"1"代表1 km范围 。在这种情况下，后面跟着的"L"代表"长距离"，意味着段长可能为1 km甚至更长 。
此外，还存在其他网络技术，如10BASE-2（最大段长为185 m的较细同轴电缆）、10BASE-5（最大段长为500 m的较粗同轴电缆）、10BASE-F（光缆）或10BASE-36（具有多个基带通道，且最大段长为3600 m的宽带同轴电缆） 。
10BASE-T1L可分类至OSI模型的哪一层？
10BASE-T1L可使用现有的2线基础设施，线路长度高达1000 m，传输速度为10 Mbps 。物理以太网技术仅在开放系统互连(OSI)模型的第1层（位传输层或物理层）定义 。10BASE-T1L在位传输层之上，支持常用以太网协议（如PROFINET、Modbus等）以及楼宇管理系统中常用的其他总线系统（如BACnet、KNX和LON） 。表1为模型层及协议和总线系统概览 。
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表1. OSI模型及其协议和总线系统概览
10BASE-T1L可利用第1层的特殊以太网PHY实现 。以太网帧通过介质无关接口(MII)、简化MII (RMII)或简化千兆MII (RGMII)在MAC和PHY之间传输 。
MAC由以太网标准IEEE 802.3定义，在数据链路层（第2层）中实现 。PHY构成物理接口，并负责传输介质和数字系统之间数据的编码和解码 。
10BASE-T1L可与哪些设备和机器一起使用？
现有基础设施可以在多大程度上与其一起使用？
10BASE-T1L设计用于在许多（如果不是大多数）过程自动化应用中取代4 mA至20 mA标准化信号 。然而，这并不意味着通过4 mA至20 mA电流环路连接的旧款现场仪表必须更换为支持10BASE-T1L的现场仪表 。这些传统设备可通过软件可配置I/O (SWIO)模块进行连接，而远程I/O则用作通过10 Mbps以太网上行链路与PLC连接的采集点 。
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