工業互聯的未來會由無線連接技術“一統天下”嗎？

在工業領域，從龐大的生產設備到微小的傳感器，工業連接器的身影無處不在。它們如同工業界的"血脈"，承擔著連接、傳輸數據和供電的重要任務。近些年來，深受5G通信的普及、新能源汽車市場及物聯網的快速發展，連接器的市場空間持續增長。

隨著應用環境的不斷變化，連接器也衍生出了多種連接方式，例如插拔連接、螺紋連接、卡口連接、焊接連接、機柜連接等等，以更好地適應現場應用環境，確保信號的穩定傳輸，以上均屬于主流的傳統機械連接器。

一直以來，連接技術的創新一直未能很好地與產品設計和制造的技術演進保持同步，往往存在著諸多不便和問題所在：

?易受環境影響：機械連接器通常需要外部插拔或旋轉等方式進行連接，這使得它們容易受到環境因素的影響，如灰塵、濕氣等，從而影響連接的穩定性和可靠性。

?易受振動影響：在工業環境中，設備經常會受到振動和沖擊，傳統的機械連接器在頻繁振動的情況下可能會出現松動或斷開連接的問題，影響設備的正常運行。

?維護成本高：由于機械連接器中存在許多機械部件，需要定期清潔、潤滑和維護，維護成本相對較高，尤其是在大規模工業設備中。

?連接速度慢：傳統的機械連接器通常需要手動插拔或旋轉，連接速度較慢，不利于需要頻繁更換或連接的場合，影響工作效率。

?限制數據傳輸速率：對于需要高速數據傳輸的應用，傳統機械連接器可能限制數據傳輸速率，無法滿足現代工業對高速數據傳輸的需求。

?限制了工業設計：無論連接器趨勢如何變小變薄，在PCB板上總要占據一定位置。

近年來，在技術更迭和推進之下，一種全新的非接觸式無線連接技術開始在市面上嶄露鋒芒。從外觀而言，無線連接器區別于傳統的機械連接器最顯著的特點是擺脫了線纜束縛，在不進行物理接觸的情況下，可實現短距離設備間的無線數據傳輸；從功能而言，無線連接器利用高速毫米波射頻收發器和天線發送和接收信號，具有更低功耗、更快速度、更長壽命等優勢。

基于此，無線連接系統適用范圍更廣，特別是在雷達、工業安防攝像頭等機械旋轉設備上，以及機器視覺、機械臂等移動設備中適用性更強。以工業機器人為例，由于工業機器人多處于高危作業環境中，手臂關節需要適應復雜性和精密度日益提高的生產要求，有線連接對于機械臂的靈活性和可調整性限制更多，而非接觸式無線連接能夠更便捷可靠地傳輸電源、信號和數據，同時也不存在線纜磨損情況，減少了設備維護的工作量。

除了工業領域外，無線連接技術在消費領域展現出更大的創新潛力和吸引力。在諸如電子配件、數碼相機、穿戴設備、移動硬盤和手持游戲機等個人電子產品等消費類場景中，無線連接技術可以幫助產品實現無孔化、模塊化設計，實現更加簡潔、美觀的外觀，同時用戶也可以更加靈活地擴展功能或升級硬件。并以此為賣點來幫助產品打開銷路。

無線連接技術市場及應用前景廣闊，工業4.0時代，智能工廠的興起更凸顯了無線連接技術的重要性，工業連接器廠商也在積極探索無線連接技術的發展與應用，積極推動產品設計方向從“有線”向“無線”拓展。

? 國際知名品牌意法半導體創新推出ST60毫米波非接觸式連接器系列產品，該項技術使用60GHz來傳輸信號，具有超高帶寬、超低功耗、近距離、點對點傳輸等特點，是無需任何協議的物理傳輸芯片，傳輸速率高達6.25Gbps，在eUSB收發模式下，功耗130mW；在UART、GPIO和I2C模式下，功耗僅為90mW；待機功耗為23μW。非常適用于工業滑環、安防攝像頭、機器人、智能設備等應用場景。

圖源：意法半導體

? 全球電子行業領導者和連接技術創新者Molex莫仕于2021年收購高速非接觸式連接領域先驅Keyssa ，并推出的MX60系列非接觸式連接解決方案，將低功耗、高速、固態設備將微型毫米波RF收發器和內置天線集成一個完整的封裝件中，無需使用物理電纜或連接器即可實現更快、更簡單的設備間通信。傳輸速率高達5.4Gbps，且不受 Wi-Fi 或藍牙干擾。非常適合視頻顯示器、自動駕駛汽車、工業機器人、消費電子產品和醫療設備，尤其是在嚴苛環境下的應用。

圖源：Molex莫仕官網

? 全球電氣連接領域佼佼者菲尼克斯電氣，在完善電氣連接產品矩陣的同時也創新推出了非接觸式連接器產品-NearFi無線供電和通訊模塊。供電功率高達50W（DC24V/2A），憑借其獨立于協議的以太網通信功能，NearFi技術打造的靈活應用可支持所有以太網協議。該設備可代替工業應用中易磨損的連接件和滑環，滿足多數工業場合的供電和通訊需求，大幅降低停機損失。

圖源：菲尼克斯電氣官網

? 全球知名電氣連接廠商TE Connectivity也曾推出了非接觸式連接器產品Ariso系列，與傳統電纜連接器不同，ARISO 非接觸式連接器在發射器和接收器之間使用磁耦合，可自由移動旋轉，設計高度靈活，即使在空間局限、振動、灰塵和污垢等嚴苛應用場景中，ARISO也能實現短距離范圍內傳輸電力、數據和信號。

圖源：網絡

物聯網領域，除元器件廠商，通信廠商等獨家推出的短距無線連接技術外，目前，在通用層面的短距無線連接創新技術也不斷精進，除了Zigbee、WiFi、藍牙、Z-wave外，去年8月份由華為發布的新一代短距無線連接技術——“星閃NearLink”，號稱可以顛覆WiFi、藍牙。對比傳統無線連接，星閃在設備間信息傳輸最高速率是傳統無線技術（2Mbps）的6倍（12Mbps），能耗只有之前的60%，時延是傳統無線技術的1/30、組網連接數高10倍等優勢。適用于消費電子、智能家居、新能源汽車、工業智造等多種場景。

圖源：海思官網

非接觸式連接技術的出現在連接器領域具有顛覆性意義，其開啟了連接新時代，為打造更新穎、更耐用、更靈活的技術鋪平了道路。不同的無線連接技術下的產品系列可謂各有千秋，不難看出，高速、低功耗、靈活性成為此類技術最大的亮點。

盡管當前為我們所熟知的RJ45連接器、Mini I/O連接器、高速背板連接器等各種主流的機械連接器產品也在不斷地進行技術迭代和更新，但仍屬于有線接觸式連接的范疇。

在當今科技日新月異的時代，有線連接和無線連接之間的選擇已成為一場技術和設計的卓越較量。有線連接以其穩定、可靠的傳輸性能一直被業界所青睞，然而，隨著無線連接技術的不斷演進和突破，無線連接正逐漸成為新一代技術的焦點。無線連接摒棄了傳統連接器的束縛，賦予設備更大的靈活性和便利性，為用戶帶來無與倫比的便捷體驗。

工業互聯的未來會是無線連接技術“一統天下”的未來嗎？小編認為，目前而言，工業無線連接技術在取代傳統機械連接器方面確實具有潛力，但是否完全取代取決于具體應用場景和需求。對于一些需要頻繁移動或靈活布局的場景，無線連接技術能夠提供更好的解決方案。例如，在工業機器人、自動化生產線等領域，無線連接技術可以提高效率和靈活性。

但在某些對連接穩定性和數據安全性要求極高的環境中，傳統的機械連接器可能仍然更可靠。在實際應用中，工業無線連接器和機械連接器可能會共存并相互補充，根據具體需求，可以選擇合適的連接方式來實現最佳效果。

數字化時代，我們不僅要看到有線連接器在穩定性和安全性方面的優勢，更要審視無線連接技術所帶來的創新和便利。選擇無線連接并非簡單的技術替代，而是對未來工業發展方向的深刻思考和勇氣選擇。