未来の技術を可能にする5G接続の役割

モノのインターネット (IoT) はデータを共有する機械のグローバルネットワークです。このデータはセンサーのアレイによって収集され、その後インターネットを介して他の機械へ送信されます。このデータの共有により、日常生活で体験される驚異的なイノベーションが生まれました。ほとんどのユーザーは、IoT をスマートホームを支える力として認識しています。スマートホームは家庭内のさまざまな機能をリモートで制御できるシステムに関するものです。しかし、他分野における5G通信のアプリケーションは、はるかに大きな可能性を示しています。産業用モノのインターネット (IIoT) は製造業の世界を革命的に変えつつあり、今後10年で5G成長の主要な推進力の1つとなるでしょう。

IoTの活用により、デジタルツインと呼ばれる新しい概念が生まれました。これは、現実世界のシステムをシミュレーションしたモデルです。物理的な機械から収集されたデータを使用して、システムの機能をリアルタイムでシミュレートします。この現実世界のシステムが工場内の機械であるかもしれませんが、デジタルツインはほぼすべての複雑なシステムを簡単に表現することができます。デジタルツインは、既に航空宇宙、石油・ガス、医療といった多様な市場での応用が進められています。

デジタルツインは、旅客機に搭載されたジェットエンジンの監視、エネルギーの生成および配分の管理、さらには都市内の交通の流れの制御にも使用されています。5Gネットワークの高速性により、デジタルツインは有線通信の制約から解放されます。高速コネクタは、信号の信頼性の高い送信を可能にするシステムの重要な部分を構成しています。

エッジコンピューティング

5G技術により、設計者はこれまでにない速度でデータを収集し、送信することが可能になります。この大幅に向上した通信速度により、クラウドコンピューティングの利用が現実となり、遠隔データセンターを活用してストレージや処理を提供することができるようになります。

これらの新しいシステムに必要な膨大なデータ量と送信にかかる時間により、新しいデータ管理手法の開発が進められています。エッジコンピューティングは、ネットワークのエッジにインテリジェントシステムを配置し、必要な地点に物理的に近づけます。これにより、レイテンシと呼ばれるシステムの応答時間が向上します。エッジコンピューティングはデータをクラウドに送信しないことでレイテンシを最小限に抑えます。

ネットワークのエッジ近くに高速電子機器を配置することは、厳しい環境にさらされる可能性を意味します。そのデバイスが石油やガス産業で使用される場合でも、生産ラインの一部である場合でも、過酷な条件下で良好に機能する必要があります。外部環境にさらされたり、衝撃や振動を受けたりする中で、エッジコンピューティング機器は部品の信頼性に大きな要求を課します。その中でも、技術を機能させ、データ伝送を可能にするコネクタほど重要なものはありません。

自動車業界における5G

自動車市場も5Gネットワークの速度を活用しています。  家族向けの車から重工業機器まで、ユーザーがより多くの機能を求めるにつれて複雑さが増しています。  ナビゲーションシステムを超えて、電気自動車の普及や自動運転システムの導入により、さらに洗練されています。

メーカーは、車両がデータを収集し、その周囲の世界と共有できるようにするV2X（Vehicle to X）技術を開発しています。  工業環境でも家庭環境でも、車両はネットワークの一部となり、効率と安全性を高め、排出量を削減するためにデータを使用します。  これらの革新を現実のものにしているのは、5G革命です。  しかし、自動車の環境はコンポーネントにとって過酷です。  路面状況、振動、高温にさらされることにより、コネクタの信頼性が安全性に関わるため、特に堅牢である必要があります。

信号の整合性を理解する

コネクターが高速データを送信するためには、設計者は信号品質（Signal Integrity: SI）を理解する必要があります。SIは、コネクターやケーブルを通じて送信される電気信号の品質を表します。SIには、外部環境からの電磁干渉（Electromagnetic Interference: EMI）を含む多くの要因が影響を与えます。さらに、新しいコネクターでは、ピン間の間隔が縮小し、ピン数が増加するという特徴があり、これらはどちらもクロストークによる干渉を引き起こす可能性があります。加えて、プリント回路基板（PCB）やケーブルを通じる信号トレースの長さは、別のエラー原因を導入しないよう慎重に管理する必要があります。

データ速度が向上するにつれて、SI の重要性が高まっています。デジタル信号は一連のパルスとして送信され、データが送信できる速度は、信号がどれだけ速く変化できるかと、ネットワーク内でどれだけエネルギーが失われるかによって決まります。信号が通るケーブルやコネクタは、信号にできるだけ影響を与えないようにする必要があります。

5Gワイヤレス通信の成長とともに、テクノロジーはまったく新しい市場に到達しています。デスクトップやデータセンターの保護された環境を離れた場所では、デバイスが過酷な環境下でも信頼性が高く安全な通信を提供する必要があります。コネクタは、SIを確保する上で重要な役割を果たします。最新の機器が将来の高速アプリケーションに対応できるようにするためには、設計者がコネクタの性能とそれが耐えなければならない条件の両方を理解することが不可欠です。

5G通信、デジタルツイン、エッジコンピューティング、そしてV2X技術は、強力な新しいイノベーションの出現を支え、金融から医療に至るまで、現在および将来的に前例のない意思決定の可能性を牽引する膨大なデータを生み出しています。決して軽視すべきではないコネクタは、これらを可能にしています。その性能を確保すること—環境にかかわらず—は、未来のテクノロジーの可能性を最大限に引き出す鍵となります。