wersja mobilna
Online: 380 Niedziela, 2018.05.27

Technika

IoT dla każdego, czyli przegląd oferty firmy Molex

wtorek, 08 maja 2018 11:26

Internet Rzeczy (IoT, Internet of Things) to termin opisujący klasę niewielkich autonomicznych urządzeń elektronicznych komunikujących się bezprzewodowo i realizujących zadania związane głównie z kontrolą i monitoringiem środowiska, sterowaniem i pomiarami rozproszonymi. Najważniejszą funkcjonalność IoT zyskuje dzięki łączności zapewnianej przez wiele nowoczesnych komponentów tworzących niezbędną podwalinę do tworzenia ich "inteligencji".

Co nam daje IoT?

Fot. 1.

Można wymienić wiele przykładów urządzeń klasy IoT, które już są podłączone do sieci w dziedzinach takich jak rozrywka, medycyna i rekreacja, gdzie zaawansowane układy elektroniczne wykrywają gesty, ruchy lub odczytują dane o naszym zdrowiu. Każdego dnia do globalnej sieci dołącza coraz więcej komponentów i czujników monitorujących różne wielkości fizyczne i przesyłających zebrane dane do ogromnych baz danych. Szacuje się, że w 2020 roku podłączonych do sieci będzie od 25 do 50 mld urządzeń klasy IoT.

Wielki potencjał rozwoju dla omawianego obszaru zapewni także obszar określany jako inteligentny dom. Na pewno każdy doceni rozwiązanie, dzięki któremu podłoga w kuchni będzie ciepła w czasie, kiedy jesteśmy w domu, a o poranku pojawi się świeżo zaparzona kawa zrobiona po tym, jak skończyliśmy brać prysznic. Domowe rozwiązania IoT mogą też dbać o nasz portfel poprzez bilansowanie energii zużywanej na ogrzewanie i oświetlenie zgodnie z upodobaniami mieszkańców.

Fot. 2.

Jednocześnie Internet Rzeczy jest wielkim wyzwaniem dla inżynierów zajmujących się projektowaniem elektroniki. Ich zadaniem jest przełożenie luźnych koncepcji i pomysłów na rozwiązania układowe. Bezsprzecznie łatwy dostęp do nowoczesnych komponentów elektronicznych jest podstawą zapewnienie dużej funkcjonalności.

Do zapewnienia poprawnej pracy urządzeń IoT należy na etapie projektowania zadbać o pewne podstawowe elementy, takie jak obwody zasilania, moduły do komunikacji, pamięci masowe i podobne. Tutaj z pomocą przychodzi nam firma Molex, która kompleksowo wspiera tworzenie rozwiązań IoT w zakresie złączy, wtyków, gniazd, anten.

Molex oferuje także szeroką gamę złączy typu płytka-płytka do zastosowań, gdzie wymagane jest zapewnienie szybkości komunikacji, dużej gęstości połączeń i mocy zasilania. Dzięki ich wykorzystaniu możliwa jest miniaturyzacja projektu np. poprzez rozbicie go na kilka płytek i połączenie całości w stos.

Kategoria IoT - komunikacja I/O

Złącze miniaturowe płytka-płytka, montaż powierzchniowy, konstrukcja pozioma, 6 wyprowadzeń, raster 0,15 mm, wysokość 0,6 mm, szerokość 2,0 mm (fot. 1)

Kategoria IoT - komunikacja I/O

Fot. 3.

Miniaturowe złącza o wysokości zaledwie 2 mm umożliwiające transmisję 6 sygnałów niskonapięciowych pomiędzy płytkami PCB. Są przeznaczone do urządzeń elektroniki "noszonej" tj. smartwatchy, aplikacji treningowych, osobistej medycyny, nawigacji itp.

Kategoria IoT - zasilanie

Złącza Mini-Fit znajdą zastosowanie do podłączania elementów wykonawczych i sterowniczych oraz odbiorników o większej mocy np. oświetlenia, ogrzewania.

Złącze Mini-Fit podwójne (żeńskie) z 4 pozłacanymi pinami, maks. obciążalność styków 13 A.

Złącze Mini-Fit podwójne (męskie), 4 złocone piny, maks. obciążalność 13 A, pozłacane (fot. 2).

Kategoria IoT - komunikacja + zasilanie

Fot. 4.

Złącze hybrydowe do montażu SMT (żeńskie) typu płytka-płytka, raster 0,8 mm, wysokość 0,75 mm, 4 linie zasilające i 4 linie sygnałowe.

Złącze hybrydowe SMT (męskie) typu płytka-płytka, raster 0,8 mm, wysokość 0,75 mm, 4 linie zasilające i 4 linie sygnałowe (fot. 3).

Powyższe elementy przeznaczone do połączeń między płytkami PCB wchodzą w skład urządzenia i zawierają 4 linie sygnałowe do komunikacji oraz podłączenie zasilania. Gwarantują trwałość i stabilność połączeń. Nadają się do zastosowania we wszystkich rozwiązaniach IoT w następujących obszarach: przemysł, produkcja, transport, wytwarzanie energii, aplikacje budynkowe, medycyna osobista i sportowa.

Złącze miniaturowe płytka-płytka, montaż powierzchniowy, wykonanie poziome, 6 wyprowadzeń, raster 0,15 mm, wysokość 0,6 mm, szerokość 2,0 mm (fot. 4).

Złącze USB 3.1 typu C w pełni ekranowane przeznaczone do montażu powierzchniowego z pozłacanymi stykami dla zapewnienia wysokiej niezawodności połączeń.

Złącze USB typu C na dobre zagościło w najnowszych flagowych smartfonach czołowych producentów i jest to przyszły standard interfejsu elektroniki powszechnego użytku. Prócz transmisji danych w urządzeniach przenośnych może być używane do podłączania zasilania.

Kategoria IoT - komunikacja bezprzewodowa

Fot. 5.

Anteny są jednym z najważniejszych elementów komunikacji bezprzewodowej. W typowych rozwiązaniach umożliwiają połączenie w sieciach GSM/Wi-Fi/Bluetooth/Z-Wave/ZigBee. Wiele z tych standardów korzysta z pasma 2,4 GHz.

Wielopasmowa antena o częstotliwości środkowej 892 MHz, 1,9 GHz, 4,5 GHz i paśmie pracy w zakresie 824-960 MHz, 1,71-2,7 GHz, 3-6 GHz (fot. 5). Ma zysk 4,2 dBi i jest przeznaczona do zastosowań w urządzeniach wykorzystujących komunikację w sieciach GSM/WLAN. Jest elastyczna, wykonana w formie samoprzylepnej taśmy o niewielkiej grubości. Idealnie dopasowuje się do nieregularnej powierzchni. Ma 15 mm szerokości, 85 mm długości i jest podłączana do układu przewodem koncentrycznym o długości 5 cm.

Miniaturowa antena do komunikacji w standardzie Bluetooth, sieciach WLAN i ZigBee, o wymiarach 3×3×4 mm i środkowej częstotliwości pracy 2,4 GHz i impedancji 50 Ω, zysk energetyczny na poziomie 3 dBi. Konstrukcja pozwala na pracę z mocą maksymalną 2 W. Element ten przeznaczony jest do montażu powierzchniowego.

Kategoria IoT - rejestracja danych

Fot. 6.

W aplikacjach IoT dane odczytywane z czujników są zwykle przekazywane bezpośrednio do serwera lub chmury. Dla zapewnienia pewności działania i ograniczenia możliwości utraty informacji mogą też być zapisywane na nośnikach takich jak pamięć Flash. Stąd w wielu rozwiązaniach pojawia się gniazdo do kart pamięci.

Gniazdo karty pamięci microSD do montażu powierzchniowego, raster pinów 1,1 mm, konstrukcja typu pushpush (fot. 6).

Podsumowanie

Pokazany w artykule skrótowy przegląd komponentów z oferty firmy Molex wybranych pod kątem możliwości aplikacji w obszarze IoT uświadamia, jak bogaty jest to obszar produktowy i jakie ogromne możliwości wyboru mają inżynierowie podczas projektowania aplikacji.

Farnell element14
pl.farnell.com