In den Schlagzeilen werden immer wieder die neuesten Innovationen in der 5G-Kommunikationstechnologie angepriesen. Der rasante Anstieg der Nachfrage nach Hochgeschwindigkeits-Konnektivität ermöglicht zunehmend mehr Nutzern in den Genuss dieser Technologien und Erfahrungen zu kommen. Obwohl bisher vor allem Besitzern von Smartphones die Nutzung des 5G-Netzes zugänglich wurde, wird die tatsächliche Leistung dieser drahtlosen Hochgeschwindigkeitsverbindung in anderen Märkten die stärksten Auswirkungen zeigen.
Das Internet der Dinge (IoT) ist das globale Netzwerk von Maschinen, die Daten austauschen. Diese Daten werden von einer Reihe von Sensoren gesammelt und anschließend über das Internet an andere Geräte gesendet. Diese gemeinsame Nutzung von Daten hat zu enormen Innovationen in unserem alltäglichen Leben geführt. Die meisten Nutzer kennen das IoT als die Technologien hinter dem intelligenten Zuhause – verschiedene Systeme, mit denen verschiedene Funktionen des Hauses ferngesteuert und kontrolliert werden können. Anwendungen für die 5G-Kommunikation in anderen Bereichen haben jedoch ein weitaus größeres Potenzial. Das industrielle Internet der Dinge (Industrial Internet of Things, IIoT) revolutioniert die Welt der Fertigung und wird einer der Haupttreiber für das Wachstum von 5G im nächsten Jahrzehnt sein.
Darüber hinaus hat der Einsatz des IoT ein neues Konzept hervorgebracht – den digitalen Zwilling – der ein simuliertes Modell eines realen Systems darstellt. Er nutzt die Daten, die von physischen Maschinen gesammelt werden, um die Funktion des Systems in Echtzeit zu simulieren. Während es sich bei dem realen System um eine Maschine in einer Fabrik handeln kann, können digitale Zwillinge problemlos fast jedes komplexe System digital abbilden. Digitale Zwillinge werden bereits in so unterschiedlichen Märkten wie der Luft- und Raumfahrt, der Öl- und Gasindustrie und der Medizintechnik eingesetzt.
Digitale Zwillinge werden zur Überwachung von Düsentriebwerken in Flugzeugen, zur Steuerung der Energieerzeugung und -verteilung und sogar zur Steuerung des Verkehrsflusses in Städten eingesetzt. Die Geschwindigkeit des 5G-Netzes ermöglicht es dem digitalen Zwilling, sich von den Grenzen der kabelgebundenen Kommunikation zu befreien. Hochgeschwindigkeitssteckverbinder sind ein wichtiger Bestandteil des Systems und ermöglichen eine zuverlässige Übertragung von Signalen.
Edge Computing
Die 5G-Technologie ermöglicht es Designern, Daten mit einer Geschwindigkeit zu sammeln und zu übertragen, die nie zuvor möglich war. Mit dieser deutlich höheren Kommunikationsgeschwindigkeit wird der Einsatz von Cloud Computing zur Realität und ermöglicht die Nutzung von entfernten Rechenzentren für die Speicherung und Verarbeitung.
Die schiere Menge an Daten, die für diese neuen Systeme erforderlich ist, und die Zeit, die für die Übertragung benötigt wird, haben zur Entwicklung eines neuen Ansatzes für die Datenverwaltung geführt. Edge Computing bringt intelligente Systeme an den Rand des Netzwerks und damit physisch näher an den Ort des Bedarfs. Dies verbessert die Antwortzeit des Systems, die als Latenzzeit bezeichnet wird. Edge Computing reduziert die Latenzzeit auf ein Minimum, da keine Daten an die Cloud gesendet werden.
Wenn Sie elektronische Hochgeschwindigkeitsgeräte in der Nähe des Netzwerks platzieren, setzen Sie sie potenziell rauen Umgebungen aus. Ganz gleich, ob das Gerät in der Öl- und Gasindustrie eingesetzt wird oder Teil einer Produktionslinie ist, es muss unter harten Bedingungen gut funktionieren. Edge-Computing-Geräte, die den Elementen oder Stößen und Vibrationen ausgesetzt sind, stellen hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Komponenten, insbesondere an die Steckverbinder, die die Technologie und deren Datenübertragung ermöglichen.
5G in der Automobilwelt
Auch der Automobilmarkt profitiert von der Geschwindigkeit des 5G-Netzes. Fahrzeuge – vom Familienauto bis hin zu schweren Industriemaschinen – werden immer komplexer, da die Nutzer mehr Funktionen verlangen. Neben Navigationssystemen bedeuten der Aufstieg von Elektrofahrzeugen und die Einführung von selbstfahrenden Systemen eine höhere Komplexität.
Die Hersteller entwickeln V2X-Technologien (Vehicle to X), die es Fahrzeugen ermöglichen, Daten zu sammeln und mit der Umwelt zu teilen. Ob in der Industrie oder im Haushalt, Fahrzeuge werden Teil eines Netzwerks sein, das Daten nutzt, um die Effizienz und Sicherheit zu erhöhen und gleichzeitig Emissionen zu reduzieren. Es ist die 5G-Revolution, die diese Innovationen zur Realität werden lässt. Allerdings stellt die Automobilumgebung eine raue Umgebung für die Komponenten dar. Da sie den Straßenbedingungen, Vibrationen und hohen Temperaturen ausgesetzt sind, müssen Steckverbinder robust gebaut sein, zumal die Sicherheit von ihrer Zuverlässigkeit abhängt.
Signalintegrität verstehen
Damit Steckverbinder Hochgeschwindigkeitsdaten übertragen können, müssen Designer die Signalintegrität (SI) verstehen. SI beschreibt die Qualität der elektrischen Signale, die durch Steckverbinder und über Kabel übertragen werden. Viele Faktoren wirken sich auf SI aus, darunter auch elektromagnetische Störungen (EMI) aus der äußeren Umgebung. Darüber hinaus zeichnen sich neue Steckverbinder durch geringere Pinabstände und eine höhere Pinanzahl aus, die beide das Potenzial haben, Störungen durch Nebensignaleffekte zu verursachen. Darüber hinaus müssen die Längen der Signalleitungen durch Leiterplatten (PCBs) und über Kabel sorgfältig verwaltet werden, um eine weitere Fehlerquelle zu vermeiden.
SI hat mit zunehmender Datengeschwindigkeit an Bedeutung gewonnen. Digitale Signale werden als eine Reihe von Impulsen übertragen, und die Geschwindigkeit, mit der die Daten übertragen werden können, hängt davon ab, wie schnell sich das Signal ändern kann und wie viel Energie im Netzwerk verloren geht. Die Kabel und Steckverbinder, über die das Signal läuft, müssen das Signal so wenig wie möglich beeinträchtigen.
Mit dem Wachstum der drahtlosen 5G-Kommunikation erreicht die Technologie völlig neue Märkte. Außerhalb der geschützten Umgebung des Desktops oder eines Rechenzentrums müssen Geräte auch unter rauen Bedingungen eine zuverlässige und sichere Kommunikation sicherstellen. Steckverbinder spielen eine wichtige Rolle bei der Gewährleistung von SI. Es ist von entscheidender Bedeutung, dass die Konstrukteure sowohl die Leistung der Steckverbinder als auch die Bedingungen, denen sie standhalten müssen, verstehen, um sicherzustellen, dass die neuesten Geräte für die Hochgeschwindigkeitsanwendungen der Zukunft gerüstet sind.
5G-Kommunikation, digitale Zwillinge, Edge Computing und V2X-Technologien unterstützen das Entstehen leistungsstarker neuer Innovationen und erzeugen Unmengen von Daten, die jetzt und in Zukunft ein noch nie dagewesenes Potenzial für die Entscheidungsfindung in Branchen wie im Finanz- bis hin zum Gesundheitswesen bieten. Die Wichtigkeit von Steckverbindern darf nicht unterschätzt werden, denn sie machen alles möglich. Die Gewährleistung ihrer Leistung – unabhängig von der Umgebung – ist der Schlüssel zur Ausschöpfung des vollen Potenzials der Technologie der Zukunft.
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