O conector Ethernet, mais conhecido como RJ45, tornou-se uma parte crucial da infraestrutura digital moderna, servindo como a espinha dorsal para a conectividade de equipamentos de dados e voz. Com a rápida expansão da digitalização e da Internet das Coisas (IoT), a demanda por soluções Ethernet mais robustas, eficientes e avançadas disparou. Para atender a essa demanda crescente, a indústria está agora testemunhando uma transformação empolgante: a evolução do conector padrão RJ45 para o conector de próxima geração.
O Conector RJ45
Para compreender melhor este popular conector de conectividade Ethernet, vamos primeiro analisar seu nome. O prefixo RJ significa “Registered Jack” (Conector Registrado) e indica que essa interface é padronizada para conectar equipamentos de dados e voz, enquanto 45 designa a aplicação específica de instalação. Tecnicamente, este conector é mais conhecido como um plug modular de oito posições e oito contatos (8P8C).
Existem vários conectores 8P8C nos quais oito fios são inseridos nas oito posições, espaçadas a intervalos de 1mm, mas o RJ45 é o mais comum para cabos Ethernet de par trançado.
Os conectores RJ45 possuem duas disposições de pinos: T568A e T568B. A disposição de pinos T568B tornou-se uma configuração mais popular para a transferência de dados. A Figura 1 mostra as diferenças nas convenções de cores e disposições de pinos entre esses dois padrões.
Principais Impulsionadores da Implementação do Ethernet Industrial
A evolução dos conectores de comunicação Ethernet de próxima geração a partir do padrão RJ45 decorre do aumento da Internet das Coisas (IoT), da crescente necessidade de taxas de dados mais altas e das rigorosas condições de automação industrial.
Transição para Taxas de Dados Mais Elevadas
Estamos na Quarta Revolução Industrial (Indústria 4.0), que combina processos tradicionais de fabricação com tecnologia inteligente. Esse esforço conjunto do antigo e do novo está criando um sistema mais simplificado e eficiente, ou seja, um sistema que agora opera com base em dados. A produção mundial de dados cresceu tão rapidamente que mais de 90% de todos os dados do mundo foram produzidos nos últimos três anos1. A produção de dados atingiu 2,5 quintilhões de bytes nesses três anos. Isso significa que o setor industrial precisa migrar para taxas de dados cada vez mais altas no futuro para acompanhar esse crescimento.
A Indústria 4.0 está levando à fusão da Tecnologia Operacional (OT) e da Tecnologia da Informação (TI). No entanto, para atingir esse ponto, será necessário uma renovação do processo de fabricação juntamente com uma arquitetura de dados capaz de absorver os volumes massivos de dados em tempo real gerados por sensores IoT e outros dispositivos. Isso significa permitir o controle em nanossegundos de todo o ambiente. O principal desafio aqui é o tempo; todos os elementos no processo de produção devem obedecer rapidamente e ser controlados por um sistema de gerenciamento central.
Condições na Automação Industrial
Vários desafios no exigente ambiente de automação industrial demandam uma transição para soluções de conectores de próxima geração, como o Hirose ix Industrial™. Esses desafios incluem:
- EMI (Interferência Eletromagnética): O ruído elétrico é comum em ambientes industriais. As soluções de conectores RJ45 devem ter Compatibilidade Eletromagnética (EMC) e ser adequadamente blindadas contra EMI para garantir operação confiável. É necessária uma solução de jack and plug para proteger o sistema Ethernet contra interferência EMI, ao mesmo tempo que impede a interferência com outros sistemas próximos.
- Condições Ambientais: Existem ambientes rigorosos em instalações industriais em comparação com um ambiente de escritório. Dentro de um ambiente industrial robusto, um conector RJ45 de plástico pode ser esmagado ou até mesmo danificado por coisas como uma empilhadeira. O conector Hirose ix mitigará a maioria desses perigos devido à sua construção robusta.
Apresentando a Solução Hirose ix Industrial™
A Hirose estabeleceu o padrão para inovação ao desenvolver um conector de interface compacto projetado com foco em estabilidade. Esses conectores oferecem resistência excepcional a choques e vibrações, garantindo desempenho ideal mesmo em ambientes robustos.
O conector ix Industrial™ da Hirose representa uma mudança significativa no setor industrial (Figura 2). Este conector inovador é aproximadamente 75% menor do que o RJ45 convencional, oferece maior estabilidade com alta resistência a choques e vibrações, e possui um design robusto capaz de suportar milhares de ciclos de acoplamento. Além de estar em conformidade com a norma IEC 61076-3-124, ele também suporta o padrão de cabo Cat.6A (10 Gbps), garantindo uma transmissão estável em alta velocidade.
Esses conectores possuem um design de trava de ação única, oferecendo alta resistência a EMI (Interferência Eletromagnética) e garantindo uma transmissão de dados segura (Figura 3). Sua compatibilidade com montagem através de furos assegura uma conexão durável em uma placa de circuito impresso.
Além disso, as Interfaces de Acoplamento Ethernet Industrial ix da Hirose Electric oferecem uma taxa de transmissão de 10 Gbps e uma montagem paralela com passo de 10 mm, perfeita para uma densidade de conexão mais alta e encadeamento em série. Esses conectores versáteis são adequados para maquinaria industrial, com um design de blindagem otimizado para ambientes ruidosos e resistência a tentativas de manipulação.
Recursos adicionais incluem duas opções de chaveamento e duas opções de revestimento de contato, proporcionando uma maior personalização. A Hirose também oferece uma variedade de ferramentas, como crimpadores elétricos, grampos de cabo, punções, matrizes e outras ferramentas de crimpagem.
Esses conectores compactos de I/O encontram aplicações em vários campos, incluindo, mas não se limitando à automação industrial, robótica, centros de dados, sistemas de segurança e transporte. Conforme olhamos para o futuro, as soluções inovadoras da Hirose estão prontas para desempenhar um papel fundamental na formação da próxima geração de conectividade Ethernet.
Conclusão
Uma mudança transformadora está ocorrendo na tecnologia Ethernet, movendo-se do conector RJ45 padrão para conectores de próxima geração, como as Interfaces de Acoplamento Ethernet Industrial ix da Hirose.
Esse avanço na conectividade Ethernet abre caminho para soluções mais resilientes, eficientes e compactas. Seja na automação industrial, robótica, centros de dados, sistemas de segurança ou transporte, esses conectores inovadores e robustos da ix Industrial prometem revolucionar a forma como navegamos pelo cenário da digitalização e da Internet das Coisas (IoT).
Artigo escrito por Steve Taranovich e publicado no blog da Mouser Electronics: Next-Gen Connector Upgrade for the Standard RJ45
Traduzido pela Equipe Embarcados. Visite a página da Mouser Electronics no Embarcados
