Due nuove schede HAT+ introducono il supporto Single Pair Ethernet su Raspberry Pi, semplificando lo sviluppo di reti industriali, sistemi embedded e applicazioni di automazione con connettività Ethernet a 10 Mbps.
L'evoluzione delle reti industriali passa sempre più spesso attraverso tecnologie che riducono la complessità del cablaggio senza rinunciare all'affidabilità della comunicazione Ethernet. E' qui che si inseriscono le nuove schede HAT+ sviluppate dalla tedesca Brechel Electronic, progettate per estendere le funzionalità dei Raspberry Pi con il supporto allo standard Single Pair Ethernet (SPE), una soluzione che utilizza una sola coppia intrecciata per trasmettere dati fino a 10 Mbps. L'obiettivo è offrire una piattaforma di sviluppo adatta alla prototipazione, alla sperimentazione di reti industriali e alle attività didattiche, mantenendo la piena compatibilità con l'ecosistema Raspberry Pi.
L'azienda propone due modelli distinti, ciascuno orientato a differenti scenari applicativi. La scheda BE-IIS-HPP-T1S è basata sul controller Microchip LAN8651 MAC-PHY e implementa lo standard IEEE 802.3cg nella variante 10BASE-T1S, ideale per reti multidrop nelle quali più dispositivi condividono lo stesso collegamento, una configurazione che consente di collegare fino a otto nodi lungo un bus con una lunghezza massima di circa 25 metri, integrando inoltre il meccanismo PLCA, studiato per ridurre le collisioni durante la trasmissione dei dati e migliorare l'efficienza della comunicazione. Per le applicazioni che richiedono invece connessioni dedicate tra due dispositivi è disponibile la versione BE-IIS-HPP-T1L, equipaggiata con il MAC-PHY Analog Devices ADIN1110. Tale variante è ottimizzata per collegamenti punto-punto su distanze sensibilmente superiori, mantenendo l'isolamento galvanico mediante accoppiamento a trasformatore e garantendo un'elevata immunità ai disturbi elettrici, caratteristica particolarmente apprezzata negli impianti industriali e nei sistemi di automazione distribuita.
Entrambe le schede rispettano lo standard Raspberry Pi HAT+ e sono compatibili con numerosi modelli della famiglia Raspberry Pi, tra cui Pi 3, Pi 4, Pi 5, Zero 2 W e, nel caso della versione T1S, anche Pi 2 e Raspberry Pi Zero. La connessione al sistema avviene tramite l'header GPIO a 40 pin e sfrutta un'interfaccia SPI ad alta velocità, mentre la presenza del sistema proprietario BE-IIS HAT++ permette di installare contemporaneamente fino a cinque HAT differenti oppure tre moduli dello stesso tipo senza generare conflitti sulle linee SPI o GPIO. Le schede integrano LED di diagnostica, selezione persistente dell'identificativo della scheda, configurazione della terminazione del bus e differenti modalità di stacking. Il consumo energetico rimane contenuto, mentre è prevista anche la possibilità di aggiungere il supporto al Power over Single Pair Ethernet attraverso un modulo opzionale dedicato, che consente di alimentare i dispositivi direttamente sullo stesso cavo utilizzato per la trasmissione dati.
Particolare attenzione è stata riservata anche al software. L'installatore sviluppato da Brechel Electronic configura automaticamente driver Linux, overlay del Device Tree e servizi necessari all'integrazione con Raspberry Pi OS. Una volta completata l'installazione, i moduli vengono riconosciuti come normali interfacce di rete Linux e possono essere gestiti mediante strumenti standard semplificando test, diagnostica e configurazione. A supporto della community di sviluppatori sono inoltre disponibili documentazione tecnica e codice open source, per favorire l'integrazione delle nuove schede in progetti di automazione industriale, Internet of Things e sistemi embedded di nuova generazione.
Riferimenti & Documentazione Tecnica
GitHub - be-iis/be-iis-installer
