Datenverbindungen für Industrie- und Nutzfahrzeuge
Die zunehmenden Konnektivitätsanforderungen im industriellen und gewerblichen Verkehrswesen beschleunigen die Ethernet-Einführung.
Autor
Mark Brubaker, Product Manager, Datenverbindungen, TE Connectivity
Einführung
Der Markt für das industrielle und gewerbliche Verkehrswesen ist vielfältig. Von LKWs, Bussen und Lieferwagen, die die Stadt- und Vorstadtlandschaften bevölkern, bis hin zu Schwermaschinen, die in der Landwirtschaft, im Baugewerbe und im Bergbau eingesetzt werden. Mit Automatisierungs- und Fahrerassistenzsystemen kann das Potenzial dieser Branche erschlossen werden, da sie höhere Zuverlässigkeit und Genauigkeit bei wichtigen Arbeitsvorgängen bieten. Hochentwickelte Kernnetze erfassen Daten von Geräten und Systemen und übertragen sie mit hohen Geschwindigkeiten mit Latenz im gesamten Fahrzeug, um sie in einem oder mehreren eingebauten elektronischen Steuergeräten (ECUs) zu verarbeiten. Kameras und LiDAR/RADAR bieten eine 360-Grad-Lageerkennung für höhere Sicherheit und Produktivität, während Displays Fahrzeug-Schalttafeln bereitstellen, um den Fahrern einen optimalen Betrieb zu ermöglichen.
Marktteilnehmer, darunter Konstrukteure und Erstausrüster (OEMs), müssen sich bei der Entwicklung der nächsten Automatisierungs- und Sicherheitsstufe in IKT-Fahrzeugen mit folgenden Anforderungen auseinandersetzen:
• Bedarf an höherer Bandbreite und höheren Geschwindigkeiten
• Die Fähigkeit, die Signalintegrität in den rauen Umgebungen sowie bei den Kanallängen und Temperaturen aufrechtzuerhalten, die für Nutzfahrzeuge und Schwermaschinen spezifisch sind.
• Vereinfachung der Einführung durch flexible, servicefähige und zukunftssichere Produktdesigns
Weitere Informationen
Unsere Spezialprodukte halten starken Vibrationen und mechanischen Stößen stand, und einige Produkte bieten auch Vor-Ort-Wartung in rauen Umgebungen, unter anderen solche Umgebungen, in denen Nutzfahrzeuge betrieben werden. Dazu gehören Situationen, in denen es zu Belastungen durch Staub, Schmutz, Feuchtigkeit und Temperaturbereiche von –40 °C bis +125 °C kommt.
Bewältigung von Datenherausforderungen
CAN-Bus-Architekturen können Geschwindigkeiten von bis zu 500 Kbit/s verarbeiten. Diese Geschwindigkeiten reichen jedoch für die neuen datenintensiven Anwendungen nicht aus. Single-Pair-Ethernet-Protokolle sind die erste Wahl für die Zukunft.
Industrien und Entwickler verwenden zunehmend Single-Pair-Ethernet-Protokolle, die mit IEEE 802.3bp kompatibel sind und Übertragungsgeschwindigkeiten von 100 Mbit/s (100BASE-T1) oder 1 Gbit/s (1000BASE-T1) bieten.
Diese Protokolle bieten eine größere Bandbreite, ermöglichen stärker vernetzte Geräte und übertragen Daten mit höheren Geschwindigkeiten. Darüber hinaus reduzieren Single-Pair-Leiter den Kupferverbrauch und tragen dazu bei, die Systemkosten langfristig zu senken.
Zuverlässigkeit in rauen Umgebungen
Die Nachfrage nach höherer Bandbreite und höheren Geschwindigkeiten wird steigen
Geschwindigkeit reicht jedoch nicht aus. IKT-Fahrzeuge werden unter rauen Bedingungen eingesetzt, darunter:
- Raue Umgebungen, in denen Staub, Hitze und Feuchtigkeit herrschen und Komponenten konstanten Vibrationen ausgesetzt sind
- Sie sind Industriechemikalien ausgesetzt und müssen daher eine verlässliche chemische Widerstandsfähigkeit aufweisen
- Eine lange Nutzungsdauer mit verlängerten Betriebszeiten über Monate und Jahre
Sorgfältige Produktauswahl
Kanallängen von mehr als 15 Metern und Temperaturen, die regelmäßig über 105 °C liegen und erreichen bis zu 125 ºC, was die Einfügungsdämpfung beeinträchtigt. Entwickler und OEMs müssen die Kabel, Klemmen und Produkte sorgfältig auswählen, um die Auswirkungen auf die Signalintegrität während der gesamten Lebensdauer des Produkts zu minimieren. Verbesserte SPE-Protokolle, z. B. das IEEE 802.3bp 1000Base-T1, Typ B-Protokoll, werden entwickelt, um höhere Geschwindigkeiten und längere Kanäle zu unterstützen.
Die langfristige Anwendungsnutzung erfordert wahrscheinlich Geschwindigkeiten von bis zu 2,5/5 Gb (IEEE 802.3ch-Multi-Gb-Protokolle). Das bedeutet, dass Entwickler und Hersteller jetzt zukunftssichere Architekturen einführen sollten, die auf höhere Geschwindigkeiten ausgelegt sind. Da sie mit den gängigen Tools, Komponenten und Designs vertraut sind, können sie die Einführung mit ihrer bestehenden Marktbasis vorantreiben. Viele Entwickler und OEMs verwenden beispielsweise bereits DEUTSCH Werkzeuge zum Crimpen von Drähten und können dieselben Werkzeuge für längere Kanallängen nutzen.
Moderne Anwendungen
TE freut sich, die Entwicklung der Hochgeschwindigkeits-Steckverbinder bekanntzugeben für anspruchsvolle IKT-Datenverbindungsanwendungen. Mit unseren Produkten können Branchenteilnehmer eine nahtlose Konnektivität für Anwendungen sicherstellen, die zusätzliche Kameras, Sensoren wie LiDAR und RADAR, verbesserte Netzwerkarchitekturen, mehr Informationen und Displays sowie Datenübertragungsleitungen mit großer Bandbreite erfordern. Genau hierfür wurden die DT-Hochgeschwindigkeits-Steckverbinder entwickelt, die die einzigartigen Herausforderungen von Nutzfahrzeug- und Schwermaschinenanwendungen erfüllen. Diese Steckverbinder bieten ein Klemmensystem, das Hochgeschwindigkeitskanäle ermöglicht, die die Längen-, Temperatur- und Zuverlässigkeitsanforderungen der Nutzfahrzeuge und Schwermaschinen erfüllen, die in den rauesten Umgebungen der Branche eingesetzt werden. Die Steckverbinder sorgen zudem für Langlebigkeit, da sie heute Designflexibilität ermöglichen und gleichzeitig die Anforderungen der Anwendungen von morgen erfüllen.
Nahtlose Verbindungen
Erweiterte Netzwerkarchitekturen
Datenübertragungsleitungen mit großer Bandbreite
Mehr Informationen und Displays
Entscheidende Vorteile
DT Hochgeschwindigkeits-Steckverbinder erfüllen die Anforderungen von Entwicklern und OEMs für:
- Geschwindigkeit: 1Gb-Geschwindigkeiten für Kanallängen von 40 m mit vier Endverschlüssen.
- Zukunftssicherheit: Haben das Potenzial für die Multi-Gig-Geschwindigkeiten (2,5/5 Gb), die Ihre Kunden in Zukunft benötigen werden.
- Konformität: Einhaltung des Industrie-Standard-Protokolls IEEE802.3bp, 1000base-T1 Typ B (40 Meter) und Typ A (15 Meter).
- Marktreputation: DEUTSCH Produkte und die DT/DTM-Schnittstelle sind seit über 30 Jahren Marktstandard. Ihre Langlebigkeit spricht für ihre nachgewiesene Zuverlässigkeit und Leistung.
- Bewährte Technologie: Nutzung der bestehenden DEUTSCH Common Contacts-Klemmen der Größe 20, eine bestehende Klemme mit vorhandenen Werkzeugen mit gestempelten und geformten oder soliden Klemmenausführungen.
- Einfaches Crimpen: Mit den DEUTSCH Werkzeugen, die Sie bereits vom Crimpen von Drähten kennen. Nutzung vereinfachter Designs zum Anschluss an die Kabelabschirmung.
- Bewährte Leistung: Sicherstellung der Leistungsfähigkeit in den rauesten Nutzfahrzeug- und Schwermaschinenumgebungen mit einem Temperaturbereich von –40 °C bis +125 °C (max. 1 Gb), sodass Sie die gleiche Schnittstelle in den meisten Ihrer Umgebungsanforderungen verwenden können.
- Produktflexibilität: Bietet eine zentrale Anschlussplattform, die mehrere Gehäusevarianten zeitsensibel und kostengünstig ermöglicht.
- Vielseitigkeit: Derzeit werden 20-AWG-STP-Kabel mit Optionen bis zu Leitergrößen von 18 AWG unterstützt (noch nicht für 18 AWG freigegeben).
- Vereinfachte Montage: Einzigartiges Produktdesign und vereinfachte Anschlussdesigns ermöglichen es den vorhandenen Kabelsatz-Automaten, Kabel ohne übermäßig komplexe Prozessparameter anzuschließen, sodass Sie Ihre vorhandene Kabelbaumversorgungsinfrastruktur nutzen können.
Vereinfachte Ethernet-Einführung
Wenn Sie die Ethernet-Einführung optimieren möchten, unterstützt TE Sie gerne.
Unsere DT Hochgeschwindigkeitskontaktsysteme können Ihnen bei der Entwicklung von Architekturen der nächsten Generation helfen. Wir empfehlen Ihnen Folgendes:
- Überprüfen Sie Ihre Architekturen der nächsten Generation hinsichtlich des Einsatzes von DT Hochgeschwindigkeitskontaktsystemen. Testen Sie mit einem passenden Produkt, ob es Ihre speziellen rauen Umgebungsanforderungen für den Langzeiteinsatz unterstützt.
- Arbeiten Sie mit Field Application Engineers von TE zusammen, um sicherzustellen, dass Sie Ihre Bitübertragungsschicht-Designherausforderungen mit den Steckverbindern und Kabeln erfüllen können. Wenn Sie die Bauteile direkt testen möchten, fragen Sie Ihre TE Kontaktperson nach Mustern für die Komponenten und Kabelsätze.
- TE kann zusammen mit Ihnen und Ihren Kunden die Herausforderungen bei der Implementierung und Einführung von Hochgeschwindigkeitskanälen in Ihre Fahrzeuge der nächsten Generation meistern.
