工业互联的未来会由无线连接技术“一统天下”吗？

在工业领域，从庞大的生产设备到微小的传感器，工业连接器的身影无处不在。它们如同工业界的"血脉"，承担着连接、传输数据和供电的重要任务。近些年来，深受5G通信的普及、新能源汽车市场及物联网的快速发展，连接器的市场空间持续增长。

随着应用环境的不断变化，连接器也衍生出了多种连接方式，例如插拔连接、螺纹连接、卡口连接、焊接连接、机柜连接等等，以更好地适应现场应用环境，确保信号的稳定传输，以上均属于主流的传统机械连接器。

一直以来，连接技术的创新一直未能很好地与产品设计和制造的技术演进保持同步，往往存在着诸多不便和问题所在：

◼易受环境影响：机械连接器通常需要外部插拔或旋转等方式进行连接，这使得它们容易受到环境因素的影响，如灰尘、湿气等，从而影响连接的稳定性和可靠性。

◼易受振动影响：在工业环境中，设备经常会受到振动和冲击，传统的机械连接器在频繁振动的情况下可能会出现松动或断开连接的问题，影响设备的正常运行。

◼维护成本高：由于机械连接器中存在许多机械部件，需要定期清洁、润滑和维护，维护成本相对较高，尤其是在大规模工业设备中。

◼连接速度慢：传统的机械连接器通常需要手动插拔或旋转，连接速度较慢，不利于需要频繁更换或连接的场合，影响工作效率。

◼限制数据传输速率：对于需要高速数据传输的应用，传统机械连接器可能限制数据传输速率，无法满足现代工业对高速数据传输的需求。

◼限制了工业设计：无论连接器趋势如何变小变薄，在PCB板上总要占据一定位置。

近年来，在技术更迭和推进之下，一种全新的非接触式无线连接技术开始在市面上崭露锋芒。从外观而言，无线连接器区别于传统的机械连接器最显著的特点是摆脱了线缆束缚，在不进行物理接触的情况下，可实现短距离设备间的无线数据传输；从功能而言，无线连接器利用高速毫米波射频收发器和天线发送和接收信号，具有更低功耗、更快速度、更长寿命等优势。

基于此，无线连接系统适用范围更广，特别是在雷达、工业安防摄像头等机械旋转设备上，以及机器视觉、机械臂等移动设备中适用性更强。以工业机器人为例，由于工业机器人多处于高危作业环境中，手臂关节需要适应复杂性和精密度日益提高的生产要求，有线连接对于机械臂的灵活性和可调整性限制更多，而非接触式无线连接能够更便捷可靠地传输电源、信号和数据，同时也不存在线缆磨损情况，减少了设备维护的工作量。

除了工业领域外，无线连接技术在消费领域展现出更大的创新潜力和吸引力。在诸如电子配件、数码相机、穿戴设备、移动硬盘和手持游戏机等个人电子产品等消费类场景中，无线连接技术可以帮助产品实现无孔化、模块化设计，实现更加简洁、美观的外观，同时用户也可以更加灵活地扩展功能或升级硬件。并以此为卖点来帮助产品打开销路。

无线连接技术市场及应用前景广阔，工业4.0时代，智能工厂的兴起更凸显了无线连接技术的重要性，工业连接器厂商也在积极探索无线连接技术的发展与应用，积极推动产品设计方向从“有线”向“无线”拓展。

◼ 国际知名品牌意法半导体创新推出ST60毫米波非接触式连接器系列产品，该项技术使用60GHz来传输信号，具有超高带宽、超低功耗、近距离、点对点传输等特点，是无需任何协议的物理传输芯片，传输速率高达6.25Gbps，在eUSB收发模式下，功耗130mW；在UART、GPIO和I2C模式下，功耗仅为90mW；待机功耗为23µW。非常适用于工业滑环、安防摄像头、机器人、智能设备等应用场景。

图源：意法半导体

◼ 全球电子行业领导者和连接技术创新者Molex莫仕于2021年收购高速非接触式连接领域先驱Keyssa ，并推出的MX60系列非接触式连接解决方案，将低功耗、高速、固态设备将微型毫米波RF收发器和内置天线集成一个完整的封装件中，无需使用物理电缆或连接器即可实现更快、更简单的设备间通信。传输速率高达5.4Gbps，且不受 Wi-Fi 或蓝牙干扰。非常适合视频显示器、自动驾驶汽车、工业机器人、消费电子产品和医疗设备，尤其是在严苛环境下的应用。

图源：Molex莫仕官网

◼ 全球电气连接领域佼佼者菲尼克斯电气，在完善电气连接产品矩阵的同时也创新推出了非接触式连接器产品-NearFi无线供电和通讯模块。供电功率高达50W（DC24V/2A），凭借其独立于协议的以太网通信功能，NearFi技术打造的灵活应用可支持所有以太网协议。该设备可代替工业应用中易磨损的连接件和滑环，满足多数工业场合的供电和通讯需求，大幅降低停机损失。

图源：菲尼克斯电气官网

◼ 全球知名电气连接厂商TE Connectivity也曾推出了非接触式连接器产品Ariso系列，与传统电缆连接器不同，ARISO 非接触式连接器在发射器和接收器之间使用磁耦合，可自由移动旋转，设计高度灵活，即使在空间局限、振动、灰尘和污垢等严苛应用场景中，ARISO也能实现短距离范围内传输电力、数据和信号。

图源：网络

物联网领域，除元器件厂商，通信厂商等独家推出的短距无线连接技术外，目前，在通用层面的短距无线连接创新技术也不断精进，除了Zigbee、WiFi、蓝牙、Z-wave外，去年8月份由华为发布的新一代短距无线连接技术——“星闪NearLink”，号称可以颠覆WiFi、蓝牙。对比传统无线连接，星闪在设备间信息传输最高速率是传统无线技术（2Mbps）的6倍（12Mbps），能耗只有之前的60%，时延是传统无线技术的1/30、组网连接数高10倍等优势。适用于消费电子、智能家居、新能源汽车、工业智造等多种场景。

图源：海思官网

非接触式连接技术的出现在连接器领域具有颠覆性意义，其开启了连接新时代，为打造更新颖、更耐用、更灵活的技术铺平了道路。不同的无线连接技术下的产品系列可谓各有千秋，不难看出，高速、低功耗、灵活性成为此类技术最大的亮点。

尽管当前为我们所熟知的RJ45连接器、Mini I/O连接器、高速背板连接器等各种主流的机械连接器产品也在不断地进行技术迭代和更新，但仍属于有线接触式连接的范畴。

在当今科技日新月异的时代，有线连接和无线连接之间的选择已成为一场技术和设计的卓越较量。有线连接以其稳定、可靠的传输性能一直被业界所青睐，然而，随着无线连接技术的不断演进和突破，无线连接正逐渐成为新一代技术的焦点。无线连接摒弃了传统连接器的束缚，赋予设备更大的灵活性和便利性，为用户带来无与伦比的便捷体验。

工业互联的未来会是无线连接技术“一统天下”的未来吗？小编认为，目前而言，工业无线连接技术在取代传统机械连接器方面确实具有潜力，但是否完全取代取决于具体应用场景和需求。对于一些需要频繁移动或灵活布局的场景，无线连接技术能够提供更好的解决方案。例如，在工业机器人、自动化生产线等领域，无线连接技术可以提高效率和灵活性。

但在某些对连接稳定性和数据安全性要求极高的环境中，传统的机械连接器可能仍然更可靠。在实际应用中，工业无线连接器和机械连接器可能会共存并相互补充，根据具体需求，可以选择合适的连接方式来实现最佳效果。

数字化时代，我们不仅要看到有线连接器在稳定性和安全性方面的优势，更要审视无线连接技术所带来的创新和便利。选择无线连接并非简单的技术替代，而是对未来工业发展方向的深刻思考和勇气选择。