Come la connettività 5G sta abilitando la tecnologia del futuro

Internet of Things (IoT) è la rete globale di macchine che condividono dati. I dati sono raccolti da una serie di sensori e poi inviati ad altre macchine tramite internet. Questo scambio di dati ha portato a enormi innovazioni che sperimentiamo nella nostra vita quotidiana. La maggior parte degli utenti conosce l'IoT come la potenza dietro la casa intelligente, che riguarda sistemi che permettono il controllo remoto di varie caratteristiche domestiche. Tuttavia, le applicazioni per le comunicazioni 5G in altri settori mostrano un potenziale di gran lunga maggiore. L'Industrial Internet of Things (IIoT) sta rivoluzionando il mondo della produzione e sarà uno dei principali motori di crescita del 5G nel prossimo decennio.

L'uso dell'IoT ha anche creato un nuovo concetto chiamato digital twin, che è un modello simulato di un sistema del mondo reale. Utilizza i dati raccolti dalle macchine fisiche per simularne il funzionamento in tempo reale. Sebbene questo sistema del mondo reale possa essere una macchina in una fabbrica, i digital twin potrebbero facilmente rappresentare quasi qualsiasi sistema complesso. I digital twin trovano già applicazione in mercati diversi come l'aerospaziale, il petrolio e gas e il settore medico.

I gemelli digitali vengono utilizzati per monitorare i motori a reazione montati sugli aerei di linea, per gestire la generazione e distribuzione di energia, e persino per controllare il flusso del traffico in una città. La velocità della rete 5G consente al gemello digitale di liberarsi dai limiti delle comunicazioni cablate. I connettori ad alta velocità costituiscono una parte fondamentale del sistema che consente una trasmissione affidabile dei segnali.

Edge Computing

La tecnologia 5G sta permettendo ai progettisti di raccogliere e trasmettere dati a una velocità che non era mai stata possibile prima. Con questa velocità di comunicazione significativamente più elevata, l'uso del cloud computing diventa una realtà, consentendo l'uso di data center remoti per fornire archiviazione ed elaborazione.

L'enorme volume di dati richiesto per questi nuovi sistemi e il tempo necessario per trasmetterli hanno portato allo sviluppo di un nuovo approccio alla gestione dei dati. Il edge computing porta sistemi intelligenti al margine della rete e quindi fisicamente più vicino al punto di necessità. Questo migliora il tempo di risposta del sistema, descritto in termini di latenza. Il edge computing mantiene la latenza al minimo evitando di inviare dati al cloud.

Posizionare apparecchiature elettroniche ad alta velocità vicino al margine della rete significa potenzialmente esporle a ambienti difficili. Che il dispositivo venga utilizzato nell'industria petrolifera e del gas o che faccia parte di una linea di produzione, deve funzionare bene in condizioni difficili. Esposti agli agenti atmosferici o soggetti a urti e vibrazioni, le apparecchiature di edge computing possono richiedere grande affidabilità dai componenti, specialmente dai connettori che fanno funzionare la tecnologia e permettono la trasmissione dei dati.

5G nel mondo automobilistico

Il mercato automobilistico sta anche sfruttando la velocità della rete 5G.  I veicoli, dalle auto familiari alle attrezzature industriali pesanti, sono diventati più complessi poiché gli utenti richiedono più funzionalità.  Oltre ai sistemi di navigazione, l'ascesa dei veicoli elettrici e l'introduzione di sistemi di guida autonoma comportano una maggiore sofisticazione.

I produttori stanno sviluppando le tecnologie V2X (Vehicle to X) che permetteranno ai veicoli di raccogliere dati e condividerli con il mondo circostante.  Sia in ambienti industriali che domestici, i veicoli faranno parte di una rete che utilizzerà i dati per aumentare l'efficienza e la sicurezza riducendo le emissioni.  È la rivoluzione del 5G che sta trasformando queste innovazioni in realtà.  Tuttavia, l'ambiente automobilistico è difficile per i componenti.  L'esposizione alle condizioni stradali, alle vibrazioni e alle alte temperature implica che i connettori debbano essere robusti, soprattutto poiché la sicurezza dipende dalla loro affidabilità.

Comprendere l'integrità del segnale

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.

SI è diventato sempre più importante con l'aumento della velocità dei dati. I segnali digitali sono trasmessi come una serie di impulsi, e la velocità alla quale i dati possono essere trasmessi è determinata da quanto rapidamente il segnale può cambiare e da quanta energia viene persa all'interno della rete. I cavi e i connettori su cui viaggia il segnale devono influenzare il segnale il meno possibile.

Con la crescita delle comunicazioni wireless 5G, la tecnologia sta raggiungendo mercati completamente nuovi.  Lontano dall'ambiente protetto del desktop o di un data center, i dispositivi devono fornire comunicazioni affidabili e sicure in condizioni difficili. I connettori svolgono un ruolo importante nel garantire l'integrità del segnale (SI). È essenziale che i progettisti comprendano sia le prestazioni dei connettori sia le condizioni che devono sopportare, per garantire che le apparecchiature più recenti siano pronte per le applicazioni ad alta velocità del futuro.

Le comunicazioni 5G, i digital twins, l'edge computing e la tecnologia V2X stanno sostenendo l'emergere di nuove potenti innovazioni e creando enormi quantità di dati che guideranno un potenziale decisionale senza precedenti in categorie che vanno dalla finanza alla sanità ora e in futuro. Mai da sottovalutare, i connettori rendono tutto possibile; garantire le loro prestazioni—indipendentemente dall'ambiente—è fondamentale per realizzare il pieno potenziale della tecnologia del futuro.