「物联网」物联网、IIOT和工业4.0应用连接器


来源:大比特商务网 作者:Michael Singer
连接技术的发展对工业连接器提出了新的技术要求 。连接器需要传输更高的速度 , 更高的频率和更小的尺寸 , 以及坚固性 , 可靠性和抗电磁干扰能力等 。
物联网是指电子产品的无线互联 , 从电器、设备、车辆到建筑控制系统等 。 嵌入式电子元件 , 包括传感器 , 控制器 , 连接器和电缆等 , 能够收集和交换数据 , 并被远程监视和控制. 。 工业物联网(IIOT)是一个专门致力于制造的物联网 , 涉及物联网、实时分析、机器学习和嵌入式系统的融合 , 包括无线传感器网络、控制系统和自动化技术等 。 相对标准IoT , IIoT 增加了分析和知情响应能力 。这些先进的能力使制造业效率、生产力和工业4.0固有的其他经济效益得到提高 , 工业4.0是第四次工业革命的一部分 , 包括智能工厂和灭灯制造 。
「物联网」物联网、IIOT和工业4.0应用连接器
本文插图

IIoT和工业4.0应用 , 如自动化生产线 , 需要高速连接组件 , 这些组件应满足高可靠性 , 高抗电磁干扰(EMI) , 和占用空间小等性能 。
关键 IoT 组件的挑战
物联网、IIOT和工业4.0技术的实施对这些联网设备的互连组件提出了挑战性的新技术要求 。包括更快速度和更高频率 , 尺寸越来越小 , 鲁棒性和可靠性提高 , 以及更强的抗电磁干扰能力(EM I)等 。 预计到2025年 , 物联网设备的数量将激增至754.4亿 , 10年时间将增长5倍 。 以此来支持全球5G移动通信网络 , 为包括智能工厂和自主驾驶等新兴行业和社会生活铺平道路 。
物联网和IIOT应用中连接器的主要挑战是不断增长的数据速率和不同组件的密度 。 可靠处理更高数据速率需要新的连接器设计 。同样 , 更高板级组件密度 , 使物联网设备连接器的空间和组件定位距离都受到限制 , 这是减少干扰风险的关键设计元素之一 。另一个值得注意的挑战是 , IoT设备工作频率更高 。频率高达30G Hz的室外环境和90G Hz的室内应用直接影响设备的设计 , 需要针对抗干扰和辐射敏感实现电磁兼容(EMC) 。
夹层连接器符合物联网设计要求
夹层连接器在现代、分级和网络化的系统架构中变得越来越重要 , 如同物联网设备所使用的状况一样 。 越来越多的相关应用不得不面对巨大的空间限制 , 这是由于板级组件密度更高以及使用小组件产品的趋势 。对这一趋势的反应是使用堆叠板进行系统集成 。然而 , 这对连接器提出了更为特殊的要求 , 因为PCB的数字数据传输速度往往达到10GB/s或更高 。除了更快的数据速率和不断增加的板复杂度外 , 板垛设计还需要增加连接密度 。
目前 , 夹层连接器通常有数百个触点 , 但相应的板直到最近才扩大 。这意味使用更大的连接器 , 这不利于许多现代电子设计所要求的组件小尺寸要求 。 将这些连接器分成几个较小的连接器是有意义的 , 使组装和连接更有优势 。然而 , 这种方法可能会对传统的单波束触点造成公差问题 , 因此用户很少在板上放置多个这样节省空间的夹层连接器 。 相反 , 微型双光束触点的夹层连接器 , 如ERNI的微速系列 , 使多个连接器很容易放置在板上 。它们还可以为开发人员提供更大的路由灵活性和更少的板层 , 并提供高的承载电流能力和信号传输速度 。
「物联网」物联网、IIOT和工业4.0应用连接器
本文插图

ERNI的微速连接器系统
ERNI的微速连接器系统 , 节省空间 , 抗干扰 , 支持高达25GB/s的数据速率 , 出色的信号完整性和良好的可靠性和鲁棒性 。板到板连接器的脚位间距为1.0mm , 可垂直配置两行和三行 。
物联网应用中夹层连接器的关键特性
用于物联网、IIOT和工业4.0应用的关键夹层连接器特性主要有:尺寸最小和接触密度尽可能大 , 可靠传输信号高达20GB/s , 较高EMC , 以及差分和单端信号处理能力 。满足这些要求需要特殊的接触设计和配置 。


推荐阅读