眺望萬物互聯潛力新星 連接技術靈活開創未來應用

2023-11-06
各種連接技術為日常生活帶來全新應用,本文聚焦值得期待的聯網技術發展,描繪聯網世界未來樣貌。
Pixabay

在1950及1960年代,人們著迷於探索未知領域;隨著各種新挑戰陸續出現,這些願景已然改變。人們不再選擇遠離世界,而是專注於將世界連結起來,創造出全球性的共同體和經濟體。此刻,我們正處於促進生活改革的關鍵時刻,這些進步正為以後邁向新的領域鋪路。

本文將討論萬物聯網時代值得期待的幾項技術發展,包括非接觸式連接、車聯網、智慧家庭,以及224G資料中心如何滿足人工智慧等新興應用的資料傳輸需求。

擁抱非接觸式連接未來

非接觸式連接技術的出現,正在徹底改變連接器的領域,開啟創新的時代。廠商如莫仕(Molex)正在推動該技術發展,這些新興技術將永遠改變各行各業的能力。

探索非接觸式創新技術

非接觸式連接器使用微型的射頻(RF)收發器和接收器,協助各個裝置不經由實體接觸來進行通訊和資料交換。與NFC或藍牙、ZigBee甚至Wi-Fi等無線通訊協定相比,非接觸式連接器可以實現更高的傳輸速度,最高每秒可達Gigabit等級。

如今,非接觸式解決方案為不同應用需求提供了不同的運作模式,單工非接觸式連接器提供單向通訊,半雙工模式連接器則可支援雙向資料流。這些都為設計工程師提供了高效、安全且可靠地傳輸訊號的全新解決方案。

非接觸式連接器潛力佳

非接觸式連接器技術仍處於早期發展階段,卻極有可能成為改變常規的新產品。該技術帶來以下優勢︰

.提升可靠性:消除金屬與金屬之間的實體接觸所造成的磨損,確保了穩定持久的性能。

.簡化設計:消除對實體連接器及相關組件的需求,幫助工程師創造更加小巧且高效的新產品。

.堅固耐用:非接觸式連接器密封且為非接觸式,是惡劣環境中的理想選擇。

.降低成本:移除無線充電設備上的診斷連接埠降低了開發和生產成本,同時實現更嚴密的密封。

.簡化連接:由於沒有實體接觸點,因此可以實現快速、無障礙的組件配對,不受精準接插或手動插入的限制。

支援要求嚴苛的應用程式協定

設計人員現在可以使用Gigabit乙太網路非接觸式連接器來支援當今的主流通訊協定。Molex無線連接部門總監Stephen Drinan表示,顯示器是非接觸式連接器應用的最佳實例之一。此類連接器可以實現大規模的產品連接,例如音樂會上的大型電視牆或機場中顯示飛機抵達和出發的螢幕。

完全密封的非接觸式連接器可以減輕腐蝕的危害,還能避免頻繁出現的電纜扭曲和相關的機械連接故障點,確保資料流不中斷。在低速應用方面,USB 2.0和eUSB2以及低速訊號皆有非接觸式解決方案,消除了高振動和高旋轉產品中的周邊纜線。

此外,非接觸式連接器也能和無線充電技術同時使用,為筆記型電腦充電座等設備提供便捷的連接和訊號傳輸支援。Drinan表示,隨著無線充電在消費性產品中變得越來越普及,對高速無線資訊鏈路傳輸資料的需求將成為常態。

展望非接觸式連接技術發展

第三代的非接觸式連接技術代表了無線技術的最新發展,同步雙向資料傳輸能夠提高資料傳輸速率,Drinan也指出,從2025年至2028年,非接觸式連接技術的傳輸速度預計將增加一倍以上。更高的資料傳輸速率代表裝置配對速度更快,近接觸連接功能將自動感應並配對靠近接觸的裝置。

功率效率和互通性的挑戰,阻礙了非接觸式連接器的廣泛採用;但隨著創新的功能、堅固耐用和時尚的設計款式將越來越受到業界重視,非接觸式連接器可望日漸普及。

V2X汽車天線再進化

在增強車輛無線通訊、無障礙通訊和改善美觀等需求不斷成長的推動下,車輛天線逐漸朝向支援車聯網技術(Vehicle-to-everything, V2X)的未來發展。Molex全球產品經理Florian Scherbel解釋,如今,一輛車通常會配備兩支AM/FM/DAB天線、兩支全球導航衛星(GNSS)天線、六支4G/5G網路天線、兩支V2X天線,以及五支藍牙通訊天線、三支WLAN通訊天線,在美國更多加一支天狼星衛星廣播(SiriusXM)天線。未來的車輛很快會添加更多天線,例如用於支援非地面網路(NTN)的兩支天線,以及用於支援5G/6G毫米波元件的天線,最多將使用四支。

車輛功能逐步擴增

採用5.9GHz頻段的V2X天線在實現車輛與基礎設施之間的無障礙通訊發揮關鍵作用,而造就這項轉變的各項技術如下︰

.自動駕駛車輛:Molex策略總監Kelly McCartney表示,截至目前為止,天線、感測器以及連接到感測器的連接器,將是實現未來自動駕駛汽車最關鍵的相關技術。

.設計調適性:客製化的天線設計能夠確保城市和鄉村環境的穩定網路互連和流暢的資料傳輸。

.NTN技術:第三代合作夥伴計畫(3GPP)積極地為用於未來交通應用的非地面網路(NTN)技術奠定架構,其中包括窄頻物聯網(NB-IoT)技術和增強型機器類通訊技術(eMTC)。

.更高的頻寬:當物聯網車輛逐漸成為常態後,更高的頻寬可確保完善且沉浸式的乘車體驗。

.WLAN整合:無線區域網路技術(WLAN)的整合有利於順暢的車到家(Car-to-home)通訊。

.娛樂功能:聯網天線有助於提供更愉快和個人化的駕駛體驗。

.增強安全:聯網天線在事故預防和駕駛輔助方面發揮關鍵作用。

迎接汽車聯網世界到來

天線技術將繼續徹底改變我們體驗行動性和連接性的方式。鯊魚鰭天線仍然是易於安裝的方式,並提高耐用性以及行駛在繁忙道路上的性能,但已不再是唯一的作法。相反地,汽車製造商選擇巧妙地將天線安裝在車輛周邊,可以提高天線性能,最大限度減少收訊干擾,並且保持整體美觀。Molex也是非導電材料發展的廠商,天線能夠內建在車體中,而不會犧牲連接性能。

Molex與汽車製造商攜手合作,致力於滿足特定的連接性能和設計要求。Molex的V2X鯊魚鰭天線解決方案在車輛和基礎設施之間提供可靠且高效的通訊;V2X天線組件可毫無障礙地整合到車輛的非導電組件中。

Scherbel表示,由於當今汽車主動監控的訊息量非常大,Molex提供精密的天線系統,將鯊魚鰭天線或類似的隱藏式車頂天線解決方案與整個車輛的隱藏式天線相結合,形成整合性的解決方案,可滿足汽車製造商在設計和最佳功能方面的需求。

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