Cómo la conectividad 5G está habilitando la tecnología del futuro

El Internet de las Cosas (IoT) es la red global de máquinas que comparten datos. Los datos son recopilados por una variedad de sensores y luego enviados a otras máquinas a través de internet. Este intercambio de datos ha dado lugar a enormes innovaciones que se experimentan en nuestra vida cotidiana. La mayoría de los usuarios están familiarizados con el IoT como la fuerza detrás del hogar inteligente, que se refiere a sistemas que permiten el control remoto de diversas características del hogar. Sin embargo, las aplicaciones para las comunicaciones 5G en otras áreas muestran un potencial mucho mayor. El Internet Industrial de las Cosas (IIoT) está revolucionando el mundo de la manufactura y será uno de los principales impulsores del crecimiento del 5G durante la próxima década.

El uso de IoT también ha creado un nuevo concepto llamado gemelo digital, que es un modelo simulado de un sistema del mundo real. Utiliza los datos recopilados de máquinas físicas para simular la función del sistema en tiempo real. Aunque este sistema del mundo real podría ser una máquina en una fábrica, los gemelos digitales podrían representar fácilmente casi cualquier sistema complejo. Los gemelos digitales ya están encontrando aplicaciones en mercados tan diversos como el aeroespacial, el petróleo y el gas, y el médico.

Los gemelos digitales se utilizan para monitorear motores de jet instalados en aviones comerciales, gestionar la generación y distribución de energía, e incluso controlar el flujo de tráfico en una ciudad. La velocidad de la red 5G permite que el gemelo digital se libere de los límites de las comunicaciones por cable. Los conectores de alta velocidad forman una parte clave del sistema que permite la transmisión confiable de señales.

Computación en el borde

La tecnología 5G está permitiendo a los diseñadores recopilar y transmitir datos a una velocidad que nunca antes había sido posible. Con esta velocidad significativamente mayor de comunicación, el uso de la computación en la nube se convierte en una realidad, posibilitando el uso de centros de datos remotos para ofrecer almacenamiento y procesamiento.

El enorme volumen de datos requeridos para estos nuevos sistemas y el tiempo que lleva transmitirlos han llevado al desarrollo de un nuevo enfoque de gestión de datos.  La computación en el borde lleva sistemas inteligentes al borde de la red y, por lo tanto, físicamente más cerca del punto de necesidad. Esto mejora el tiempo de respuesta del sistema, que se describe en términos de latencia. La computación en el borde mantiene la latencia al mínimo al no enviar datos a la nube.

Colocar equipos electrónicos de alta velocidad cerca del borde de la red significa potencialmente exponerlos a entornos hostiles. Ya sea que el dispositivo se utilice en la industria del petróleo y gas o forme parte de una línea de producción, debe funcionar correctamente bajo condiciones adversas. Expuesto a los elementos o sometido a golpes y vibraciones, el equipo de computación en el borde puede generar grandes demandas en la confiabilidad de los componentes, especialmente en los conectores que hacen que la tecnología funcione y que la transmisión de datos ocurra.

5G en el mundo automotriz

El mercado automotriz también está aprovechando la velocidad de la red 5G.  Los vehículos, desde automóviles familiares hasta equipos industriales pesados, han aumentado en complejidad a medida que los usuarios demandan más funcionalidad.  Más allá de los sistemas de navegación, el auge de los vehículos eléctricos y la introducción de sistemas autónomos implican una mayor sofisticación.

Los fabricantes están desarrollando tecnologías V2X (Vehicle to X) que permitirán a los vehículos recopilar datos y compartirlos con el mundo que les rodea.  Ya sea en entornos industriales o domésticos, los vehículos formarán parte de una red que utilizará datos para aumentar la eficiencia y la seguridad, reduciendo al mismo tiempo las emisiones.  Es la revolución del 5G la que está convirtiendo estas innovaciones en realidad.  Sin embargo, el entorno automotriz es adverso para los componentes.  La exposición a las condiciones de la carretera, las vibraciones y las altas temperaturas implica que los conectores deben ser robustos, especialmente porque la seguridad depende de su fiabilidad.

Entendiendo la Integridad de la Señal

For connectors to transmit high-speed data, designers need to understand signal integrity (SI). SI describes the quality of the electrical signals that are transmitted through connectors and over cable. Many factors affect SI, including electromagnetic interference (EMI) from the external environment.  Furthermore, new connectors are featuring reduced pin spacings and increased pin counts, both of which have the potential to cause interference from crosstalk. In addition, signal trace lengths through printed circuit boards (PCBs) and over cables need to be carefully managed to avoid introducing another source of errors.

La integridad de la señal (SI) ha ganado importancia a medida que aumentan las velocidades de datos. Las señales digitales se transmiten como una serie de pulsos, y la velocidad a la que se pueden transmitir los datos está determinada por la rapidez con la que la señal puede cambiar, así como por la cantidad de energía que se pierde dentro de la red. Los cables y conectores por los que viaja la señal deben afectar lo menos posible a esta.

Con el crecimiento de las comunicaciones inalámbricas 5G, la tecnología está llegando a mercados completamente nuevos.  Fuera del entorno protegido del escritorio o de un centro de datos, los dispositivos deben proporcionar comunicaciones confiables y seguras en condiciones adversas. Los conectores desempeñan un papel importante para garantizar SI. Es vital que los diseñadores comprendan tanto el rendimiento de los conectores como las condiciones que deben soportar, para asegurarse de que los equipos más recientes estén listos para las aplicaciones de alta velocidad del futuro.

Las comunicaciones 5G, los gemelos digitales, la computación en el borde y la tecnología V2X están apoyando la aparición de nuevas innovaciones poderosas y creando montañas de datos que impulsarán un potencial de toma de decisiones sin precedentes en categorías desde las finanzas hasta la atención médica, ahora y en el futuro. Nunca subestimados, los conectores lo hacen posible; garantizar su rendimiento—sin importar el entorno—es clave para aprovechar al máximo el potencial de la tecnología del futuro.

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