7年後は、それほど未来的ではありません。

しかし、その期間中に、世界はデータ通信、輸送、エネルギー、消費者接続業界で大変革をもたらすものをいくつも目撃することになりそうです。 

モレックスの最近のレポート「未来のコネクティビティを予測する」は、この10年間の残りのエレクトロニクスの感動的な発展について詳細に説明しています。

このレポートは、非接触型コネクティビティ、現在の2倍の速度でのデータ送信などの新しいアプリケーション、ならびに小型化の新領域を開拓するスリムデバイスを紹介しています。 

このブログでは、未来のコネクティビティを実現することを真の目的としたモレックスのコネクター設計に対する革新的なアプローチを垣間見れます。 

現在からこの先10年の終わりまで、相互接続ソリューションの開発を推進する主なトレンドは何か? また、モレックスはデータ、デバイス、インフラストラクチャの急速に進化する状況にどのように対応していくのでしょうか?

より多くの電力またはデータを転送できるコネクターを開発するのは簡単なことのように思えるかもしれません。しかし、他の設計問題と同様、相互接続テクノロジーは、多くの場合相互に対立する変数間でトレードオフする必要があります。どのコネクターでも、主な変数は以下のとおりです。

• 信号の完全性と電力品質 
• データ転送の速度および定格電力
• 温度管理
• フォームファクター、サイズ、重量

1つの変数を拡大すると、他の変数にも欠陥が生じることがよくあります。たとえば、高出力のアプリケーションでは、エンジニアは発生する過度な熱エネルギーを考慮する必要があります。ケーブルまたはワイヤレスデバイスの速度が速いほど、ノイズが増加し、信号が減衰する場合があります。コネクター設計の未来は、すでにモレックスの小型化への取り組みにおいて垣間見れます。そこでは、エンジニアはますます小型化されたフォームファクターの中で、熱、重量、電力、データのバランスを取っているのです。 

2030年には、新しいハードウェアコンポーネントの開発はどのようになっているでしょう? 最近、モレックスの予測エンジニアリング シミュレーション チームは、MX-DaSHコネクターの開発をサポートするパイロットプロジェクトに協力しました。このアプローチは、製品開発で生じる大きな変化のプレビューを提供します。チームは、現在の輸送クライアントがカスタムコンポーネントの変数の適切なバランスを見つける上で役立っています。

予測エンジニアリングのアプローチは、車両サブシステムのアセンブリが仮想空間に集まる輸送アプリケーションに端を発しています。デジタル・ツインと呼ばれるこれらの3Dパーツは、オブジェクトの物理シミュレーションのすべてがベースになっています。ソフトウェアシミュレーションにより、物理的なプロトタイプを製造するずっと前に、製品の電気的、機械的、熱的性能についての洞察を得られます。

予測分析は、環境条件からさまざまなストレス要因を導入、または磨耗寿命を再現できます。モレックスのチームは、電力と信号品質に対するこれらの刺激の影響を実証できる単一コネクターのシミュレーションで進歩を遂げました。同様に、エンジニアはコネクター設計の寸法変更をし、それが製品の熱プロファイルまたは機械的寿命にどのように影響するかを測定できます。 

デジタル・ツインが進化し続けるにつれ、構造の完全性、重量、パッケージサイズの最適化、電流定格、電磁干渉（EMI）、高電圧の安全性、人間工学に基づいた組み立て、保守性など、より広範囲の要素に関する性能検証が提供されます。 

予測エンジニアリングはまだ技術的成熟の初期段階にありますが、より高度な形式で現在の製品開発の概念をすべて覆す可能性があります。最先端の相互接続設計者にとって、フル機能の予測エンジニアリングは究極の成果です。

近い将来を見ると、デジタル・ツインはクライアントの製品のアセンブリ全体を包含するまで成長するため、エンジニアはアプリケーション全体で発生するやり取りを追跡できます。エンジニアは、性能や能力を正確に把握し、生産前に問題を特定して修正し、電子製品の耐用年数にわたって使用状況に関する貴重なフィードバックを得ることができます。人工知能（AI）は、斬新な戦略を考案し、熱管理、パフォーマンス、重量、フォームファクターの正確なバランスを得られます。

デジタル・ツインは、現場でトラブルシューティングをする技術者に同行する場合があり、拡張現実（AR）スマートグラスで複雑な機械のX線画像を見ることができます。同様に、仮想現実（VR）を使用すると、設計者はローカルのインフラストラクチャを理解し、仮想サイトにリモートで足を踏み入れて障害分析を実行できます。将来のコネクター設計でこれは見られるでしょうか? 時が経てばわかるでしょう。  

時間が経てば、デジタル・ツインの忠実性が証明され、シミュレーションが製品のコンプライアンスを目的とした物理的なプロトタイプに取って代わるかもしれません。6週間の機械的なテストとプロトタイプのプロセスを、シミュレーションによるコネクターの15分のデモンストレーションで置き換えることを想像してみてください。

正味の結果は、設計サイクルが大幅に短縮される可能性があります。コネクターのさまざまな変数がどのように相互作用するかを知ることで、製品開発者は小型化、電力品質、コスト効率において新たな突破口を開けます。

残りの10年間でコネクターはどのように変化するか? ここでは、コネクター設計要件に影響を与える市場推進要因の一部を、すでにパイプラインにあるモレックスのイノベーションの例で紹介します。

1. より高速なデータ速度 

AIとモノのインターネット（IoT）アプリケーションの拡大に伴う消費者の期待の高まりにより、ますます多くのデータに対する欲求が推進されます。データ・レートをめぐる技術革新へのプレッシャーは継続し、データ・センター、エッジ、伝送ポイントなど、ボトルネックが最も厳しい場所に集中することでしょう。

接続と配線の速度が上がると、信号の完全性に対するリスクが増大します。光ファイバーと銅線の両方で構成されるハイブリッドケーブルは、この矛盾に対処するモレックスのソリューションの1つです。ハイブリッドケーブルは、データ信号の伝送に光ファイバーを使用し、電力の伝送に銅線を使用することで、高速データ伝送を確保すると同時に長距離に電力を伝送できます。 

7年で、データ通信インフラストラクチャの多くは112 Gbpsでは動作しなくなりますが、その速度は2倍になります。モレックスは、224 Gbps-PAM4製品の包括的なポートフォリオを市場に初めて導入することで、次世代データ・センターアーキテクチャの最先端を歩んできました。

2. より高く、より高速な電力スループット

今後10年は、エネルギーを貯蔵ステーションから携帯機器に転送する方法を模索します。EV、住宅、再生可能設備用のバッテリーが急増するにつれ、このエネルギーを、できればより高速で利用できる信頼性の高い方法に対する需要が高まっています。 

より高い電力がEVの急速充電への回答ですが、電圧をアップグレードするには車両と充電ポイントの両方のコネクティビティの徹底点検が必要です。新しい設計では、安全上のリスクや熱影響も考慮する必要があります。 

モレックスは、特に高電圧用に設計された高性能バスバー、コネクター、ケーブルアセンブリソリューションで対応しています。バスバー内の埋め込みセンサーなどのイノベーションは、2030年までにEV充電ステーションで見慣れたものになっている可能性があります。

3. より小型のコンポーネント 

小型化の傾向は多くの業界で継続しており、最も顕著であるのは同軸/ワイヤレスデバイス、自動車、家電、データ・センター、エッジコンピューティングです。

設計者は、よりスリムでコンパクト、さらにより頑丈なパッケージでの高性能に対するユーザーの期待の高まりに応え、機能密度が高く、より小型のアセンブリを作成させるという課題に直面するはずです。モレックスは、新たな小型化に関する問題解決に取り組んできた結果、コンポーネントのフットプリントを削減すると同時に、機能を向上させる革新的な相互接続ソリューションを生み出しました。

4. 非接触型コネクティビティ

360度回転する産業用ロボットアームに最適なコネクターは何か? 最終的には、回答は「存在しないもの」なのかもしれません。 

非接触型コネクティビティにより、命綱なしで自由に動けるだけでなく、手動による結合と結合解除を繰り返す作業が不要になります。磁気誘導結合を介して電力と信号の両方を短距離で伝送することは、自動車、産業用、家電製品などの業界で数百もの潜在的な用途があります。

まだ新興技術ではありますが、非接触型コネクティビティソリューションは、従来の機械式コネクターと比較して、信頼性の向上、堅牢性の向上、コストの削減の可能性を提供します。

イノベーションの定義は、新しく異なる方法で価値を創造または獲得することです。モレックスは、お客様との緊密な協力を通じて価値を見出し、エンジニアリングチームとお客様のエンジニアリングチームを連携させて、現在の要件を満たし、未来のニーズに備えます。そのため、業界を超えた独自の洞察力が得られ、他のアプリケーションから応用可能な接続ソリューション、技術的ブレークスルー、成功した製造技術についてお客様を教育することができます。結局のところ、現在のトレンドの多くは他の場所からインスピレーションを得たり、取り入れたりしたものでした。以下は、代表的な事例の一部です。 

• 車載インフォテインメントは、家電とデータ通信インフラストラクチャの人気ある機能の融合です。 
• 医療機器メーカーは小型化した診断デバイスを洗練させ、現在では消費者向けウェアラブルの未来を伝えています。 
• また、デバイスのコンスーマ化は、スマートフォンなどの人気製品のユーザーエクスペリエンスを他の環境に適用できることを意味します。 

インスピレーションの源を問わず、顧客は、次世代予測エンジニアリング、プロトタイピング、および製造方法論に対するモレックスの深い投資から利益を得ています。これらのアプローチにより、開発サイクルの短縮、製品品質の向上、生産の柔軟性の向上が可能になり、その機能は時間の経過とともに増大するばかりです。 

コネクター設計の未来を構想する上で、どのように協力できるか? 

コネクティビティの未来の詳細については、「未来のコネクティビティを予測する」をご覧ください。