IoT의 RJ45 이더넷 연결 요구 사항

문제

세상이 사물 인터넷(IoT)을 통해 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 공장, 스마트 시티로 끊임없이 이동함에 따라, 과거에는 이러한 수준의 통신과 연결이 없었던 장치에도 이더넷 연결이 필수가 되고 있습니다.

배경

우리가 알고 있듯이 사물인터넷은 이더넷 연결을 사용하여 인터넷을 통해 스마트폰, 태블릿, PC 등의 장치를 제어하고 모니터링합니다. 이더넷 연결을 위한 전 세계적으로 인정된 표준 커넥터 인터페이스는 RJ45이지만, 이는 원래 실내의 제어된 연결용으로 설계되었습니다. 사물인터넷(IoT)이 불가피하게 확산됨에 따라 혹독한 실외 환경과 까다로운 실내 환경에서 사용되는 기기가 점점 더 늘어나고 있습니다. 이러한 개발로 인해 새로운 유형의 애플리케이션에 적합한 견고한 RJ45 커넥터에 대한 필요성이 커졌습니다.

이러한 문제는 산업용 사물 인터넷(IIoT)에서 더욱 두드러집니다. IIoT에서는 가장 어려운 환경에서도 연결이 필요하며, 케이블을 통해 연결된 장치와 데이터를 점점 더 빠른 속도로 주고받아야 하기 때문입니다. 점점 더 많은 산업 현장에서 이더넷은 현재 필요한 속도로 방대한 양의 데이터를 전송할 수 없는 기존의 산업용 네트워크를 대체하고 있습니다.

그러나 최근 몇 년 동안 RJ45 커넥터는 혹독하고 까다로운 산업용 애플리케이션에 충분히 견고하지 않으며 M12 이더넷 커넥터가 훨씬 더 나은 옵션이라는 의견이 제시되었습니다. 이러한 사고방식은 겸손한 RJ45가 이전보다 IoT(그리고 IIoT) 애플리케이션에 훨씬 더 적합하게 만들어주는 상당한 업그레이드(대대적인 변형은 아니더라도)를 거쳤다는 사실을 무시합니다.

네트워크가 사용하는 접속 유형과 무관하게 가장 중요한 요소는 언제나 안정성이며, 해당 네트워크의 가장 약한 연결의 성능에 따라 모든 네트워크의 성능 우수성을 판단할 수 있습니다. 점점 더 복잡해지는 네트워크를 통해 통신하는 장치, 센서 및 장비의 수가 늘어나면서 안정성은 더욱 중요해지고 있습니다.

RJ45 8핀 커넥터를 오래된 기술이라거나 21세기에 적합하지 않은 기술이라고 일축하는 것은 확실히 실수일 것입니다. 반면, Stewart 커넥터와 같은 견고한 RJ45 플러그와 IoT 애플리케이션을 위해 특별히 설계된 다양한 잭과 케이블 어셈블리를 자세히 살펴보면, 이러한 플러그가 IEC 60603-7 표준을 준수할 뿐만 아니라 진동, 급격한 온도 변화 및 충격은 물론 다양한 액체와의 근접성에도 견딜 수 있음을 알 수 있습니다. IP68 등급의 이 밀폐형 RJ45 장치는 초당 1기가비트에서 최대 10GB/s의 속도로 이더넷 연결을 지원할 수도 있습니다.

이러한 인증으로 인해 이 커넥터는 에너지, 공공 서비스, WiFi, 셀룰러, 농업, 보안, 조명, 공장, 의료, 계측 및 운송과 같은 분야의 애플리케이션에 이상적입니다. 이러한 지역에서는 이더넷 연결이 중단되면 치명적인 결과가 발생할 수 있으며, 불가피하게 서비스 기술자를 파견하여 문제를 해결해야 합니다. 문제를 먼저 파악하고 해결하는 데 드는 비용과 시간은 연결 중단으로 인한 연쇄적 영향에 비하면 아무것도 아닙니다.

이를 위해 오늘날의 엔지니어는 RJ45 커넥터와 해당 커넥터의 본질적인 한계에 대한 이해가 필요합니다. 엔지니어는 RJ45 커넥터를 보호해야 하거나 캐비닛 또는 기타 밀폐된 공간에서만 사용해야 한다고만 생각할 것이 아니라, 오늘날의 견고한 커넥터의 다양한 장점, 특히 어댑터 케이블 없이도 빠르게 데이터를 전송할 수 있는 기능에 대해 열린 마음으로 접근해야 합니다. 물론, 다른 장점으로는 사용 편의성(RJ45의 연결 및 분리가 매우 간단함), 2쌍 및 4쌍 배선 시스템과 함께 작동할 수 있는 기능, 이러한 커넥터가 전 세계적으로 광범위하게 사용 가능하다는 점 등이 있습니다.

해결책

그러한 제품의 한 예로 Stewart Connector의 RJ45 D38999가 있는데, 이 제품은 야외 및 혹독한 환경에서 이더넷 연결을 제공하도록 설계되었습니다. 커넥터는 이더넷이 사무실 환경을 넘어 산업용으로 확대되고 있다는 인식을 바탕으로 개발되었습니다. 산업용에서는 데이터를 전송하기 위해 밀폐되면서도 안정적인 케이블 어셈블리가 필요합니다. 견고한 시리즈 III 스타일 셸과 고성능 RJ45를 결합한 이 커넥터는 차폐 케이블을 통해 EMI 보호 기능을 보장하고 현재까지 출시된 커넥터 중 가장 작은 설치 공간을 제공합니다. 그러나 간단한 디자인에도 불구하고 이 17 사이즈 커넥터는 10Base-T, 100Base-T, 1G Base-T 이더넷을 통해 통신을 전송할 수 있으며 최대 100MHz의 고성능 연결을 제공합니다. 최소 500회의 연결 주기를 제공하고 다양한 금속 및 도금 옵션으로 생산되는 이 커넥터는 4개의 키웨이가 함께 제공됩니다.

이러한 견고한 RJ45를 보완하는 SealJack 수직 모듈러 잭 제품군은 습기 및 기타 환경 요인으로부터 제품을 보호하여 전자 시스템의 기능에 미치는 해로운 영향을 줄입니다. Stewart Connector의 RJ45 잭의 안정성을 기반으로, SealJack은 니켈 도금 처리된 아연 다이캐스트 합금 소재의 밀폐형 IP67 등급 하우징을 통합하여 안정적인 연결성을 제공합니다. 이 장치는 10/100Base-T, 1G Base-T, 10G Base-T 이더넷을 지원할 수 있는 시장에서 가장 가볍고 컴팩트한 제품입니다(CAT5E 및 CAT6A 구내 배선 시스템에 대한 옵션 지원도 가능).

SealJack은 단일 포트 수직 형태 또는 4포트 수직 하모니카 잭 구성으로 제공될 수 있으며, 이는 다른 유사한 장치보다 가볍고 부피와 면적이 작습니다. 이 RJ45 잭은 포트 밀도 볼륨이 세제곱인치당 2.3포트이며, 연결 주기는 최소 750회이며 전면 또는 후면 패널에 장착할 수 있는 개스킷이 포함되어 있습니다(다중 LED 구성 가능). EPP 918-A 보호 코팅 옵션을 갖춘 SealJack 장치는 RoHS 규정을 준수하며 최신 Power over Ethernet(PoE+) 표준과 호환되어 장치당 최대 30W의 전력을 공급합니다.

또한 Stewart 커넥터의 SealJack 케이블 적용 잭은 가장 혹독한 환경에서도 견고한 RJ45 커넥터와 함께 사용할 수 있도록 설계되었습니다. 위에 언급된 제품과 마찬가지로, 이 밀폐형이면서도 안정적이고 다재다능한 커넥터 시스템의 핵심은 안정성과 기능성입니다. 다시 말해, 사용하지 않을 때 IEC 60529 사양에 따라 IP67 애플리케이션을 위한 밀폐형 캡을 사용하여 습기 및 기타 잠재적으로 손상을 줄 수 있는 환경 요인으로부터 보호한다는 의미입니다.

Stewart 커넥터의 RJ45 모듈형 플러그와 잭을 기반으로 밀폐형 IP67 등급의 외피 디자인을 결합한 SealJack 어셈블리 및 잭 조합은 CAT5E 및 CAT6 응용 분야에 사용할 수 있으며 차폐형 및 비차폐형 구성으로 제공됩니다. 또한 유해물질 규제 규정(RoHS Compliant)을 준수하고 POE+, 10/100Base-T, 1G Base-T, 2.5G Base-T, 5G Base-T 이더넷을 지원합니다.

다른 특징으로는 일관성 있는 밀봉과 사용 편의성을 보장하는 원형 바요넷 형식 결합이 있습니다. 이 패널 장착 잭에는 케이블 종단을 간소화하기 위한 펀치 다운 블록이 통합되어 있습니다. 또한, IP67 등급의 외피와 모듈형 RJ45 플러그가 포함된 필드 종단 플러그 키트가 제공되며, 케이블 어셈블리는 이중 또는 단일 IP67 등급의 플러그 종단을 사용할 수 있습니다.

결과적으로 RJ45 커넥터는 최근 크게 발전하였으며, 실내 및 실외에서 IoT 및 IIoT를 성공적으로 구현하고 운영하는 데 필요한 가장 까다로운 응용 분야에서도 그 견고함을 충분히 인정받고 신뢰받게 되었습니다.