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物联网(IoT)连接器选择的关键要素有哪些?

 

选择合适的连接器是非常重要的,这不仅是为了提供可靠性和其他性能,也是连接物联网传感器和优化节点的关键。

IoT专家认为,这种技术是在无线通讯的基础上实现全部潜能的。尽管许多物联网节点都通过电池供电和无线网络连接,但是没有通过电缆连接的传感器就无法实现。很多连接器都很适合物联网应用。寻求最好的物联网连接器的设计者要考虑多种因素。例如产品功能,供应商是否对产品有广泛的了解,并且能在应用中支持。

 

物联网连接器

 

物联网连接器主要关注于传感器。在许多物联网系统中,连接器非常重要。像Newark这样的公司在这些应用中有多种连接器解决方案,尤其适用于在物联网传感器和节点上安装的小型连接器。

由于各种各样的原因,在很多地方可能更适合使用带线连接。比如,有线网络在电噪音环境下通常提供更强的弹性和鲁棒性。在这种环境下,需要进行可靠的通信。与此类似,在恶劣环境下,使用比无线技术更出色的工业以太网连接器也很有意义,其中包括防止水、灰尘和其他元件进入IP级连接器。物联网连接器需要紧凑的外形,以最小化电路板面积,而标准的RJ45连接器一般都太大。

如HARTING的RJ45工业以太网数据接口,包括直观的锁定机制、无需工具快速连接、热塑或金属头罩及外壳等。它们提供高达10Gb/s的数据传输速率,密封等级为IP20.IP54.IP65和IP67等,而一些还提供4x48V/16A或3x300V/16A。

HARTING公司的ix工业以太网接口将取代RJ45(空间减少70%)。ix工业界被称为物联网应用的“小巨人”,由健壮的插件连接器组成,具有1Gb/s到10Gb/s的Cat6A性能。保证数据传输的安全性。

有些物联网应用需要安装USB连接器。TE通用连接器在USB系统中为最高速度(12Mb/s)或低速(1.5Mb/s)提供双向同步信号。这个简单的安装方案包括一个单、四位置的板式插座(BMR),以及与其配套的电缆安装超模压插头。USB接口灵活、通用性强,能满足标准、B型、堆叠与并行配置。尽管USBType-C连接器小到足以在手机上使用,microUSB2.0连接器是此类产品中最小的连接器,能可靠地传输高速数据。要比USB2.0快10倍的数据传输速度,设计工程师可以选择USB3.0接口,该接口支持数据传输速率,数据传输速率可达5Gb/s。

采用有线传感器的另一个原因是在诸如工业设备这样的环境中应对射频(RF)的挑战。尽管很多物联网应用都不使用外接天线,但是它们一般被用于比无线传感器通信更可靠的环境中。

虽然Wi-Fi、Bluetooth和Zigbee无法提供远程无故障连接,但是这些技术能够迅速简单地集成到连接系统中,使其成为高性能因特网和数据连接的理想选择。比如,Molex提供2.4GHz/5GHz和900MHz的超薄陶瓷片,以及LDS/MID物联网天线及相关连接器。Molex还提供全套高频性能射频解决方案,甚至在极端环境下也具有优异的信号完整性。Molex的同轴连接器和线缆组件(低到1.8毫米)采用超微微型尺寸。

 

不同应用的连接器需求

内存连接器

尽管把内存条直接焊接到电路板上会占用最少的空间,这也限制了灵活性。很多工程师选择了内存模块。Molex和TE在这个领域提供了很好的解决方案,为服务器、存储器和通信应用程序提供内存连接器和定制内存模块。

 

板对板连接器

物联网系统的设计师通过在板上堆砌来保持灵活性,比如将不同的传感器与标准通讯板相连。TE生产的自由高度板对板连接件用于堆叠平行板。这些多功能单元应用的是亚微型连接器。

自由高度连接器提供从0.5mm.0.6mm.0.8mm和1mm等间距的,数量从40到440范围的PIN位数。通过垂直插头与插座外壳高度的配合等各种组合,板对板的高度可以由4mm增加到20mm。如需进一步节省空间,可灵活放置板对板连接,以最小化设备布置空间。

与此同时,电缆连接器能够提供极高的连接密度和较小的间隔。为满足小型、更可靠连接的需要,Molex开发了一系列小尺寸/高密度互连方案,间隔从0.2mm到2mm,并采用双接触设计。

 

电源和数据连接器

尽管某些无线传感器供电的电池寿命可以达到20年,但是在很多物联网应用中,尤其是在工业物联网中,通常用电缆来驱动设备。让设计者把更大功率的处理器和外设整合进他们的方案中。

在需要同时传送电源和数据时,2毫米连接器是标准选择。举例来说,Samtec的插孔.排针.端子等适用于小型空间.高密度设计,可将多个板连在一起。提供垂直和直角、水平方向,以及通孔、表面安装、压合和直通终端等。

IoT设计人员正在寻求比2mm传统连接器更加紧凑的外形。TE提供1.5mmAMPCT连接器,一种小型线路板互连解决方案,而Sammec提供1.27mm间距的板堆插座和终端。低高度,高密度,适合各种方向触点设计被整合到牢固、低成本的产品中。

 

防水密封连接器

有些物联网设备必须能够抵御水分和灰尘的侵入。例如HARTING公司的HARTING轻质HAN工业接头系列产品,能够传送电力和数据,可以用来加热或冷却设备.风扇.控制终端.照明系统.驱动和振动传送。HAN连接器在室外安装时能提供保护,防止灰尘和液体进入,并具有IP65级密封。

 

可以配置的连接器

空间是大多数物联网应用中的一个重要因素。所以,与其说是使用标准的现成产品,不如说是创造了更多的连接位置,并且占据了不必要的空间,而是通过配置来满足安装的需要。

 

可靠性和成本是关键

在选择连接器时,可靠性和成本至关重要。TE低成本FASTON快速连接系列产品包括低插入力端.高温单元和低压终端。具有保温、不绝缘的特性,并可进行多种电镀选择,其特点是减少应力,便于安装和安全固定。

 

连接器的重要市场是物联网,基于硬件联接系统提供的卓越性能是一个先进的物联网方案。

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