I titoli delle notizie pubblicizzano continuamente le ultime innovazioni della tecnologia di comunicazione 5G che stanno spingendo la rapida crescita della domanda di connettività ad alta velocità per offrire queste esperienze. Sebbene gli utenti degli smartphone siano stati i più veloci ad adottare la rete 5G, è in altri settori che il vero potenziale della connettività wireless ad alta velocità avrà l'impatto maggiore.
L'Internet of Things (IoT) è la rete globale delle macchine che condividono i dati. I dati vengono raccolti da una serie di sensori, quindi inviati ad altre macchine tramite Internet. Questa condivisione di dati ha portato a straordinarie innovazioni che sperimentiamo nella vita quotidiana. La maggior parte degli utenti conosce l'IoT come la forza alla base della casa intelligente, collegata ai sistemi che consentono il controllo remoto di varie funzioni domestiche. Tuttavia, le applicazioni per le comunicazioni 5G in altri settori mostrano un potenziale molto 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 denominato "gemello digitale", che è un modello simulato di un sistema reale. Tale modello utilizza i dati raccolti dalle macchine fisiche per simulare il funzionamento del sistema in tempo reale. Questo sistema del mondo reale potrebbe essere una macchina all'interno di una fabbrica, anche se i gemelli digitali potrebbero facilmente rappresentare praticamente qualsiasi sistema complesso. I gemelli digitali stanno già trovando applicazioni in settori diversi come quello aerospaziale, petrolifero e del gas e nell'area medica.
I gemelli digitali vengono utilizzati per monitorare i motori a reazione montati sugli aerei di linea, per gestire la generazione e la distribuzione di corrente e persino per controllare il flusso del traffico nelle città. La velocità della rete 5G permette ai gemelli digitali di liberarsi dai limiti delle comunicazioni cablate. I connettori ad alta velocità costituiscono una parte fondamentale del sistema, perché consentono una trasmissione affidabile dei segnali.
Edge computing
La tecnologia 5G consente oggi ai progettisti di raccogliere e trasmettere dati a una velocità mai raggiunta prima. Con questa velocità di comunicazione notevolmente superiore, l'uso del cloud computing diventa una realtà e consente l'uso di data center remoti per fornire archiviazione ed elaborazione.
L'enorme volume di dati necessario per questi nuovi sistemi e il tempo occorrente per la trasmissione hanno portato allo sviluppo di un nuovo approccio alla gestione dei dati. L'edge computing porta i sistemi intelligenti ai margini della rete e quindi fisicamente più vicini al punto in cui sono richiesti. Ciò migliora il tempo di risposta del sistema, che è indicato in termini di latenza. L'edge computing riduce al minimo la latenza evitando di inviare i dati al cloud.
Collocare apparecchiature elettroniche ad alta velocità al margine della rete significa esporle potenzialmente ad ambienti difficili. Sia che il dispositivo venga utilizzato nell'industria petrolifera e del gas, sia che faccia parte di una linea di produzione, deve funzionare bene in condizioni difficili. Esposte alle intemperie o soggette a urti e vibrazioni, le apparecchiature di edge computing possono essere estremamente esigenti in termini di affidabilità dei componenti e ciò è vero soprattutto nel caso dei connettori che consentono il funzionamento della tecnologia e la trasmissione dei dati.
Il 5G nel settore automotive
Anche il settore automotive sta sfruttando la velocità della rete 5G. I veicoli, dalle auto familiari alle attrezzature industriali pesanti, sono diventati più complessi man mano che gli utenti richiedevano maggiori funzionalità. Oltre ai sistemi di navigazione, l'ascesa dei veicoli elettrici e l'introduzione dei sistemi di guida autonoma implicano oggi una maggiore sofisticatezza.
I produttori stanno sviluppando tecnologie V2X (dai veicoli a X) che consentiranno ai veicoli di raccogliere dati e condividerli con il mondo che li circonda. 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 contemporaneamente le emissioni. Ed è la rivoluzione 5G che sta trasformando queste innovazioni in realtà. Tuttavia, l'ambiente automotive è impegnativo per i componenti. L'esposizione alle condizioni stradali, alle vibrazioni e alle temperature elevate implica che i connettori devono essere robusti, soprattutto perché la sicurezza dipende dalla loro affidabilità.
Comprendere l'integrità del segnale
Affinché i connettori trasmettano dati ad alta velocità, i progettisti devono capire il concetto di integrità del segnale (SI). L'integrità del segnale descrive la qualità dei segnali elettrici che vengono trasmessi attraverso i connettori e lungo i cavi. Esistono svariati fattori in grado di influenzare l'integrità del segnale, inclusa l'interferenza elettromagnetica (EMI) dell'ambiente esterno. Inoltre, i nuovi connettori presentano spaziature ridotte dei pin e un loro numero maggiore ed entrambe queste caratteristiche sono potenzialmente in grado di causare interferenze dovute al crosstalk. In più, le lunghezze di traccia del segnale sui circuiti stampati (PCB) e sui cavi devono essere gestite con attenzione per evitare di introdurre un'altra fonte di errori.
L'importanza dell'integrità del segnale è cresciuta con l'aumento della velocità dei dati. I segnali digitali vengono trasmessi come una serie di impulsi e la velocità con cui i dati possono essere trasmessi è regolata dalla rapidità con cui il segnale può cambiare e dalla quantità di energia 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. Lontani dall'ambiente protetto degli uffici o di un data center, i dispositivi devono garantire comunicazioni affidabili e sicure in condizioni difficili. I connettori svolgono un ruolo importante nel garantire l'integrità del segnale. È fondamentale che i progettisti comprendano sia le prestazioni dei connettori che le condizioni in cui devono operare, per garantire che le apparecchiature più recenti siano pronte per le applicazioni ad alta velocità del futuro.
Le comunicazioni 5G, i gemelli digitali, l'edge computing e la tecnologia V2X stanno supportando l'emergere di nuove potenti innovazioni e creando grandi quantità di dati che consentiranno un potenziale decisionale senza precedenti in settori che vanno dalla finanza all'assistenza sanitaria, ora e in futuro. È importante non sottovalutare che i connettori rendono possibile tutto ciò. Garantire le loro prestazioni, indipendentemente dall'ambiente in cui si trovano, è la chiave per realizzare tutto il potenziale della tecnologia del futuro.
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