从RJ45到Mini I/O，工业以太网连接器新层次跨越

工业以太网的优劣很大程度上受到其线缆连接的影响。工业环境的恶劣程度远超普通的连接器工业环境，这些恶劣的地方包括但不限于湿度、温度、震动以及电磁干扰（EMI）上，因此更强的抗干扰能力无疑是一大发展方向。
 
随着工业以太网的新发展，传感器和执行器连接数量的增加，更小的连接器尺寸，更高的可靠性以及更低的延迟给工业以太网用连接器提出了越来越多要求。目前不少连接器厂商都在这一类连接器上大做文章。
 

 
RJ45连接系统
 
一般工业IP20环境下的以太网连接使用RJ45连接器较多，但RJ45起初并不是为工业应用环境而设计，是为电话非屏蔽而设计的。在数十年的发展中，RJ45倒是证明了它的多功能性，通过额外的屏蔽和外壳，在工业环境中也能发挥出很好的连接性能。RJ45模块化的设计使其非常适合于各种宽度的平板电缆。
 

 
上图是工业以太网圆形RJ-45模块化连接器。环形密封RJ-45连接器系列的电缆组件可以满足各种苛刻的工业环境要求。这种将RJ-45连接器技术与业界经过验证的微型圆形格式连接器相结合，能在不同的操作环境中保护数据传输的完整性。
 
这种采用了外部螺纹连接的方式带来了极高的环境密封等级（IP67），还提高了振动阻力，能够在物理层面极大提升连接器的可靠性。材料的选用则尽可能考虑到屏蔽电气噪声，材料和表面容器外壳分别选用了丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）和丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯，这种材料的选择让圆形RJ-45模块化连接器能够在大多数工厂车间提供不受电气噪声影响的可靠连接。
 
而在数据传输上RJ-45模块化插头的数据传输速率为100Mbit/s（4pos），1000Mbit/s（8pos）。这样的传输能力在工业以太网应用上肯定是高性能了，同时还能与现有的数据网络兼容。圆形RJ-45模块化连接器低压插座能直接焊接到印刷电路板（PCB），这可以将坚固的封装集成到工业现场设备中，大多数OEM都会选择这种办法。
 
Mini I/O连接器系统
 
Mini I/O和RJ45的半路出家不同，其最初便是为了工业应用而设计。Mini I/O比RJ45更小，更可靠，一般Mini I/O连接器会通过全封闭的外壳包裹，将承受力、稳定性提升到极致，防止由于冲击、振动或拉扯电线而导致的网络连接意外断开。一般来说Mini I/O电缆连接器尺寸只有传统RJ45插头的四分之一，节省空间那是自然的，便于更有效地灵活利用PCB上的有限空间。
 

 
Mini I/O连接器的可靠性不仅体现在材料的选择上，电路板连接器的高保留率结合紧凑的金属锁存机构，可防止意外的拉力，减少潜在的系统停机时间。同时一个具有双接触点的接触系统设计保证了稳定的连接，能减少不必要的间接通信损失。
 
工业Mini I/O连接器支持以太网供电 （PoE）、PoE+、PoE++（IEEE802.3at 和 IEEE802.3bt），同时支持从10Mbps到10Gbps的数据传输速率。同时工业Mini I/O连接器通过信号路径设计优化了EMI和信号完整性，360°的屏蔽保证了下一代CAT 6A的高速传输。顺带一提，这种连接方案在机器人工业通信中也十分常用。
 
小结
 
从使用量上看RJ45连接器仍是目前应用较多的以太网连接器，作为一个存在了几十年的连接器系统，在很长一段时间它都在以太网应用中发挥了重要作用。但随着以太网连接以及传输需求的逐步提高，以Mini I/O为代表的新一代连接器以更紧凑的设计、更可靠的连接以及更快速的传输将工业以太网连接带入了全新的层次。