従来の機械式コネクターは今、形状と機能の両面でライバルに直面しています。非接触型接続ソリューションは、ケーブルのない固体デバイスで、近接したデバイス間でのワイヤレスデータ転送を可能にします。ギャップを埋めるためにケーブルや機械的なコネクターを使用するのではなく、非接触ソリューションは、シグナルの送受信に高速ミリ波同軸トランシーバーとアンテナを利用します。

非接触接続ソリューションは市場に出始めたばかりですが、すでに幅広い用途で機械式コネクターの代替となることが証明されています。設計エンジニアの間で人気が高まっているのはなぜでしょうか?

すべての非接触接続が同じように作られているわけではありません。機械式コネクターと同様に、非接触コネクターも3つの伝送モードで動作し、それぞれに独自の目的とメリットがあります。  

シンプレックス接続は、一方向にのみデータを送信します。あるデバイスから別のデバイスにデータを流すことはできますが、その逆はできません。シンプレックスコネクターは、キーボードからコンピューターにシグナルを送るような、入力が一方向のアプリケーションによく使用されます。 

半二重接続は双方向にデータを送信しますが、同時に送信することはできません。アプリケーションの例としては、ノートパソコンや周辺機器のワイヤレスドック、ビデオウォール上の個別モニターの接続などがあります。 

全二重接続により、2つのデバイス間で同時にデータ伝送が可能になり、効率が向上し、待ち時間が短縮されます。今日、全二重機能は、モレックスのMX60 USB超高速非接触接続ソリューションなどの特定の半二重デバイスを2組使用して実現できます。未来の全二重ソリューションは、同軸トランシーバーとアンテナを単一パッケージに収め、1組のデバイスのみを使用できるようにします。 

非接触接続は、USB SuperSpeed、ギガビットイーサネット、DisplayPortなど、現在最も普及している通信プロトコルの多くをサポートするようになりつつあります。ここでは設計者が、メカニカルコネクターに代わる非接触型コネクターを検討すべき理由をいくつか紹介します。

同程度のスピード
単に特定のプロトコルで通信するだけでは不十分で、非接触接続ソリューションは従来のものと同様のパフォーマンスを発揮しなければなりません。たとえば、モレックスのMX60 SuperSpeedソリューションは、2ペアで全二重モードで動作する場合は5Gbps、4ペアで動作する場合は10Gbpsで伝送でき、ドッキングステーション、高耐久性ノートパソコン、AR/VRデバイス、ファクトリーオートメーションなどのアプリケーションに最適です。2025年から2028年の間に、非接触接続の利用可能な速度は2倍以上になり、適したアプリケーションの種類が大幅に拡大すると予測しています。

よりスマートなデザイン
非接触接続により、メカニカルコネクターのスペースを確保する必要がなくなり、よりスマートで美しいデザインが可能になります。たとえば、折りたたみ可能なディスプレイは、ケーブルやコネクターを隠すためのヒンジや境界線をなくすことができます。設計者は、AR/VRデバイス内のオーディオおよびビデオ処理をサポートするために必要な配線を最小限に抑え、ヘッドセットのかさばりや重量を減らすことができます。また、ドッキングステーションは、ノートパソコンと周辺機器を簡単に接続できるため、デスク上のスペースを取りません。

優れた堅牢性
非接触接続ソリューションは、製品の完全防水設計を可能にし、ほこり・汚れ・湿気による潜在的な損傷を最小限に抑えるため、過酷な環境に最適です。さらに、ケーブルや機械的なコネクターがないため、振動・反復運動・接続の繰り返しによる摩耗がありません。デバイスは、耐久性に影響を与える環境条件に特に弱い診断ポートを必要としなくなります。

製造性・構成性・試験性の向上
診断ポートを取り外すことは、侵入を防ぐだけでなく、製品の製造・設定・テストにかかる時間を短縮します。ファクトリー オートメーションシステムは、手作業や機械的な接続を必要とすることなく、デバイスとの接続・評価・診断・パッチを即座に実施できます。

利便性とユーザーエクスペリエンスの向上
設計エンジニアとエンドユーザーの両方にとって、非接触ソリューションは他の相互接続ソリューションよりも単純に便利です。設計者は、他の高速伝送用I/Oやフレックスツーボード ソリューションの代わりに非接触接続を使用できます。エンドユーザーは、システムやデバイスをより迅速にセットアップでき、ケーブルを接続したり隠したりする必要がなくなります。

しかし、電力は必要条件です
非接触接続には数多くの利点がありますが、欠点もあります。従来のコネクターとは異なり、非接触型ソリューションは電力を消費します。その結果、MX60シリーズのようなソリューションは、わずか数ミリワットしか消費しないように設計されています。

非接触コネクティビティは、特に過酷な環境を伴う現在のアプリケーションと新たなアプリケーションの両方において、支配的な役割を果たす原動力となっています。以下にいくつか例を挙げます。

ビデオディスプレイは、画面を横に並べるだけで簡単に配置でき、ディスプレイ間でシグナルの送受信が可能です。耐久性に優れ、屋外での使用に最適です。

防水ネットワークアダプターのような堅牢化されたネットワーク機器は、雨や雪に長時間さらされることによる故障のリスクを軽減し、システムの稼働時間を保証します。

産業用ロボットは、特に回転アームなど、動きや侵入にさらされる部分において、機械式コネクターを非接触ソリューションに置き換えることで、摩耗を最小限に抑えられます。ケーブルとコネクターは、最終的に破損原因となる反復的な曲げ動作にさらされることはありません。

スマートウォッチやスマートフォンなどの家電製品は、耐久性や耐環境性を向上させながら、より軽く、より小さく、よりスマートになっていきます。

滅菌装置のような医療技術は、繊細な電子システムを過酷な化学薬品・熱・振動にさらすリスクを低減します。

自律走行車は、システム間の通信に非接触ソリューションを利用することで、重量を減らし、ワイヤーハーネスを簡素化することができます。

モレックスは、ミリ波アンテナの設計、シグナルインテグリティ、大量生産におけるリーダーであり、最近リリースされた非接触接続ソリューションのMX60シリーズで証明されています。MX60シリーズの最初のモデルは、従来のUSB SuperSpeed、DisplayPort、ギガビットイーサネットコネクターに代わるもので、USB2やその他の低速インターフェース用のソリューションも現在開発中です。非接触コネクティビティの未来は何をもたらすのでしょうか? 非接触コネクティビティの可能性は無限であり、まだ想定されていない製品設計や機能を可能にするでしょう。

非接触ソリューションや、モレックスがコネクティビティを新たな高みへと進化させるその他の方法については、最新レポート明日のコネクティビティを予測するをご覧ください。コネクテッド・ワールドを推進するイノベーション。