Sponzorirana vsebina: Pri oblikovanju aplikacij IoT ne pozabite na konektorje

Strokovnjaki za internet stvari (IoT) verjamejo, da tehnologija, ki spreminja planet, lahko doseže svoj polni potencial le, če temelji na brezžičnih komunikacijskih sistemih. Čeprav bo ogromno IoT vozlišč zagotovo napajalo z baterijo in jih povezalo brezžično, še vedno obstaja velik delež IoT sistemov, ki bodo imeli koristi od uporabe senzorjev, ki so povezani s kabli.

Tisti, ki so odgovorni za načrtovanje in izvajanje IoT omrežij, je vprašanje, katero vrsto priključka uporabiti. Obstaja veliko podjetij, ki ponujajo številne strojne konektorje, ki so zelo primerni za IoT aplikacije, toda tista, ki iščejo najboljši izdelek, iščejo različne dejavnike. Inženirji želijo vedeti, kaj naredi izdelek edinstven, kakšne koristi prinaša in če ima dobavitelj obsežno znanje o izdelku, da jih lahko podpira pri njihovih aplikacijah.

Zakaj prihodnost ni vse brezžična

Številni inženirji za oblikovanje strojne opreme za elektroniko se lahko oprostijo, ker niso popolnoma seznanjeni s paleto sodobnih kompaktnih konektorjev za IoT aplikacije. V zadnjih letih se je poudarek močno nagnil k brezžičnim senzorjem, toda resničnost je, da so žični konektorji življenjsko pomembni sestavni deli mnogih IoT nastavitev. Podjetja, kot je Farnell, nudijo široko paleto različnih konektorskih rešitev za te aplikacije, zlasti majhne konektorje, ki so idealni za namestitev IoT senzorjev in vozlišč.

Trdožične povezave so lahko prednostne iz več razlogov. Na primer, žično omrežje lahko pogosto zagotovi veliko večjo odpornost in robustnost v električno hrupnih okoljih, kjer so zanesljive komunikacije nujne brez kakršnih koli motenj. Podobno je v težkih okoljih smiselno uporabiti široko paleto industrijskih ethernet konektorjev, ki delujejo veliko bolje kot brezžična tehnologija, vključno s konektorji z oceno IP, ki zagotavljajo zaščito pred vdorom vode, prahu in drugih elementov. Pri takšnih aplikacijah morajo konektorji ponuditi kompaktne faktorje, da bi zmanjšali nepremičnine na vezju; standardni priključki RJ45 so ponavadi preveliki.

Primeri IoT prijaznih konektorjev, ki so danes na voljo, vključujejo podatkovne vmesnike RJ45 Industrial Ethernet podjetja HARTING, ki vključujejo funkcije, kot so intuitivni mehanizmi za zaklepanje, hitra povezava brez orodij in termoplastične ali kovinske nape in ohišja. Ponujajo hitrosti prenosa podatkov do 10 Gbit / s, ti konektorji imajo običajno IP20, IP54, IP65 in IP67, nekateri pa nudijo tudi 4 x 48V / 16A ali 3 x 300V / 16A, odvisno od zahtev končnega uporabnika. Na voljo je tudi ix industrijska vmesnika Ethernet podjetja HARTING, ki ponujajo miniaturizirano alternativo RJ45 (ki zahteva 70% manj prostora). Ix industrijsko družino se imenuje kot "mali velikan" za IoT aplikacije, sestavljen iz robustnih vtičnih konektorjev, ki lahko ustvarijo zmogljivost Cat6a za 1Gbit / s do 10Gbit / s Ethernet. Idealne za težka industrijska okolja, enote zagotavljajo varen prenos podatkov z visoko odpornostjo na motnje EMC.

Za nekatere aplikacije IoT, na primer spremljanje okoljskih razmer v logističnem sektorju, bo morda treba uporabiti priključke, ki vsebujejo povezave USB. Univerzalni konektorji TE Connectivity, ki so idealni za IoT omrežja, zagotavljajo dvosmerne sočasne signale za polno hitrost (12Mbps) ali nizko hitrost (1,5Mbps), ki se uporabljajo v sistemih USB. Ti sistemi TE so enostavni za namestitev, vsebujejo enosmerno vtičnico (BMR) s štirimi položaji na plošči in par za vpenjalni kabel. Za fleksibilnost in vsestranskost v vseh vrstah USB aplikacij so na voljo BMR-ji v standardnih, tipih B, zloženi in ob strani. Medtem ko so USB-priključki Type-C dovolj majhni za uporabo v mobilnih telefonih, so mikro USB 2.0 priključki najmanjši takšni konektorji, ki so sposobni zanesljive in zanesljive dostave hitrih podatkov. Za prenos podatkov, 10-krat hitrejši od USB 2.0, inženirji oblikovanja lahko izbirajo med številnimi priključki USB 3.0, ki podpirajo hitrost prenosa podatkov do 5Gbit / s.

Drug razlog za uporabo trdožičnih senzorjev bi bilo, da bi se spopadli z izzivi radiofrekvenčnih (RF) okolj, kot so hrupne industrijske naprave. Čeprav številne IoT aplikacije ne bodo uporabljale zunanjih anten, se pogosto lahko izkažejo za idealne v teh težkih RF okoljih, kjer so potrebne bolj zanesljive komunikacije, kot bi jih lahko zagotovili brezžični senzorji.

Čeprav Wi-Fi, Bluetooth in Zigbee ne morejo zagotoviti brezhibnih povezav na dolge razdalje, lahko te tehnologije omogočajo hitro in enostavno RF integracijo v povezane sisteme, zaradi česar so idealne za pomoč kompaktnim napravam pri zagotavljanju visoko zmogljivega internetnega in podatkovnega povezovanja. Molex na primer ponuja obseg 2,4-GHz / 5GHz in 900MHz ultra tanke keramične in LDS / MID IoT antene skupaj s pripadajočimi priključki. Molex ponuja tudi celovite rešitve RF za visokofrekvenčne zmogljivosti, hkrati pa zagotavlja vrhunsko celovitost signala, tudi v izjemno zahtevnih okoljih. Molexovi koaksialni priključki in kabelski sklopi so na voljo v ultra-mikrominiaturnem formatu (s profilom, ki je 1,8 mm), in večjih RF enotah, delujejo v različnih frekvencah - od DC do 65 GHz.

Različni priključki za različne potrebe

Seveda obstaja ogromno konektorjev, ki ponujajo številne funkcije, primerne za IoT aplikacije in izbira pravega konektorja je ključna, ne le v smislu zagotavljanja zahtevane ravni zmogljivosti, ampak tudi zaradi ohranjanja odtisa IoT vozlišč in senzorjev na absolutni minimum.

Pomnilniški priključki

Čeprav bo spajkanje pomnilnika neposredno na ploščo zmanjšalo prostor, lahko tudi omeji prožnost. Glede na to mnogi inženirji izberejo pomnilniške module, kar jim omogoča, da razširijo pomnilnik, če potrebujejo dodatno obdelavo ali druge možnosti. Tako Molex kot TE Connectivity na tem področju ponujata odlične rešitve s svojo ponudbo pomnilniških konektorjev in prilagojenih pomnilniških modulov za strežniške, shranjevalne in komunikacijske aplikacije, znova poskrbijo za različne zahteve kupcev.

Konektorji na plošči

Pogosto oblikovalci sistemov IoT zlagajo plošče, ki omogočajo fleksibilnost (na primer povezovanje različnih senzorjev na standardno komunikacijsko ploščo) in prosti konektorji proste višine plošč na ploščo, ki jih proizvaja TE Connectivity, so zasnovani za takšne aplikacije za zlaganje vzporednih plošč. Te vsestranske enote, ki so idealne za manjše uporabe, uporabljajo podma miniaturne priključke in so primerne za širok spekter uporabe medsebojnih povezav.

Prosti višinski konektorji ponujajo vrsto velikosti položaja od 40 do 440 položajev v kontaktnih ploščah 0,5 mm, 0,6 mm, 0,8 mm in 1 mm. Z parjenjem različnih kombinacij navpičnih višin vtiča in vtičnice lahko dosežete višine zlaganja od deske do deske od 4 mm do 20 mm v korakih 1 mm. Če so potrebni dodatni prihranki prostora, prožne povezave med ploščami in ploščami omogočajo namestitev plošč v kateri koli položaj, ki je najbolj primeren za zmanjšanje odtisa naprave.

Hkrati lahko prilagodljivi kabelski priključki ponujajo izjemno visoko gostoto povezave v kombinaciji z majhnimi velikostmi tona. Da bi zadovoljil vedno večje povpraševanje po manjših, bolj zanesljivih povezavah, je Molex razvil paleto nizkoprofilnih / visoko gostotih povezovalnih elementov z nakloni od 0,2 mm do 2 mm in zasnovo z dvojnim stikom, ki povečuje zanesljivost povezave.

Priključki za napajanje in podatke

Medtem ko lahko nekateri brezžični senzorji dobavijo baterijo do 20 let, obstaja veliko IoT aplikacij, zlasti na industrijskem internetu stvari (IIoT), kjer lahko naprave, ki se napajajo prek kablov, odstranijo breme zamenjave baterij. Zaradi trdega ožičenja oblikovalci omogočajo, da v svoje sheme vključijo procesorje in zunanje naprave z večjo močjo.

Kadar je treba napajanje in podatke združiti, je 2 mm konektor standardna možnost, kot so na voljo pri Samtecu. Tiskalne vtičnice, vzglavniki, sponke in regalni vložki podjetja so na voljo v modelih z nizkim profilom, povišano in visoko gostoto, da lahko povežete več plošč. Med različnimi razpoložljivimi možnostmi so navpične in pravokotne / vodoravne usmeritve ter zaključki skozi odprtino, pritrditev na površino, pritrjevanje in potisni prehodi.

Če inženir oblikovalcev IoT išče bolj kompaktno obliko faktorja kot običajnejši 2 mm konektorji, TE ponuja 1,5 mm AMP CT konektorje, ki so miniaturne rešitve medsebojnega povezovanja žice na ploščo, medtem ko Samtec ponuja 1,27 mm nagibne vtičnice in priključne trakove. Ti robustni in poceni izdelki združujejo nizke profile z visoko gostoto in so na voljo v različnih usmeritvah in stikih stikov.

Konektorji za preprečevanje vdolbine

Kot smo že omenili, nekatere aplikacije potrebujejo naprave IoT, odporne na vodo ali vdor prahu, in to zahtevo lahko izpolnimo pri izdelkih, kot so lahke družine industrijskih konektorjev HARTING, ki so HARTING. Ti izdelki lahko prenašajo tako moč kot podatke in so idealni za povezovanje ogrevalnih ali hladilnih enot, ventilatorjev, regulacijskih terminalov, svetlobnih sistemov, pogonov in vibracijskih transporterjev. V zunanjih instalacijah družina nudi zaščito pred vdorom prahu in tekočin do IP65.

Prilagodljivi priključki

Seveda je v veliki večini aplikacij IoT in IIoT vedno ključen prostor. Torej, namesto da bi delali s standardnimi izdelki na policah, ki bi lahko vključevali več stikov, kot je potrebno - in zato po nepotrebnem zavzemajo prostor - je pogosto smiselno delati s konektorji, ki jih je mogoče konfigurirati tako, da ustrezajo točno potrebam namestitve. Zato Samtec, na primer, ponuja inženirjem oblikovanja možnost, da ustvarijo točno tiste možnosti priključkov, ki jih potrebujejo s pristno in enostavno uporabo.

Zanesljivost in stroški so ključni

Hkrati bo izbira ustreznega priključka za določeno aplikacijo zanesljivost in stroški med njihovimi najpomembnejšimi merili. TE Connectivity je s tem v mislih razvil paleto hitrih priključkov FASTON, ki vključuje terminale z nizko vstavitvijo, visokotemperaturne enote in nizkoprofilne terminale. Na voljo v izoliranih in neizoliranih izvedbah, ravnih in postavljenih zastavah ter z različnimi možnostmi prevleke, imajo sponke odporne na napetosti posode s pozitivno zaporo za enostavno namestitev in varno zadrževanje.

Zaključek

Jasno je, da čeprav obstaja nešteto prednosti brezžične povezljivosti pri načrtovanju sistemov in naprav IoT, nenazadnje tudi možnost zajemanja in izmenjave podatkov na dolgih razdaljah z zelo majhno močjo, še vedno obstaja velik trg žičnih konektorjev in veliko držav - umetniški moduli so bili razviti s temi aplikacijami v mislih.

Vodilni strokovnjaki na trgu so ustvarili široko paleto različnih konektorskih rešitev za IoT aplikacije, ki jih lahko Farnell dobavi in ​​podpira, ne glede na namestitev in zahteve posameznih strank. Majhne, ​​zanesljive, zmogljive, robustne in brez baterij - to so prednosti, ki jih nudijo sistemi povezovanja na osnovi strojne opreme, ki se jih morajo IoT oblikovalci zavedati, ko delajo na projektih danes in v prihodnosti.

Cliff Ortmeyer, globalni vodja tehničnega marketinga, Farnell.