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MAGGIO 2025 FIELDBUS & NETWORKS 39 I pin di segnale e dati, i contatti di terra e dell’alimentazione, nonché le misure di schermatura e protezione spesso pongono problemi di progettazione agli sviluppatori Connettori ibridi con NFC: gli sviluppatori possono utilizzare l’intero spazio di installazione all’interno del connettore per i pin di alimentazione, ampliando le opzioni di progettazione Interrogare i contatti Tradizionalmente nei connettori, segnale, dati e alimentazione sono tutti collegati tramite contatti elettrici, le cui proprietà meccaniche e chimiche determinano fondamentalmente le prestazioni, la qualità e l’efficienza della trasmissione. Per ridurre al minimo le perdite, questo collegamento elet- trico diretto è assolutamente essenziale per l’alimentazione, ma non lo è per segnale e dati. Nel mondo della trasmissione dati esistono standard comprovati sia per la comunicazione cablata, sia per quella wireless. L’utilizzo delle tecnologie corrispondenti dipende principalmente dal tipo e dalla quantità di dati da trasferire, nonché dalle condizioni ambientali. Le reti Ethernet cablate a banda larga si stanno affermando sempre più nel campo della strumentazione e automazione, mentre Zigbee a basso con- sumo energetico e Bluetooth LE o wi-fi ad alta velocità sono buoni esempi di standard molto diffusi per la comunicazione wireless; per applicazioni che necessitano di una velocità di trasmissione dei dati superiore a questo spettro, o in ambienti con interferenze elettromagnetiche, infine, vengono utilizzati anche metodi di trasmissione ottica, come la fibra ottica. Considerando questa varietà di opzioni, si pone la questione di quanto queste possano contribuire a risolvere il problema della miniaturizzazione limitata dei componenti di interfaccia nella trasmissione combinata di se- gnale, dati e potenza. Cosa succederebbe, per esempio, se fosse possibile trasmettere segnali e dati tra il connettore maschio e il dispositivo, senza occupare spazio per i contatti elettrici? Senza doverli schermare dai pin e dai cavi di alimentazione? Cosa accadrebbe se, in futuro, lo spazio di installazione IP protetto all’interno della custodia del connettore potesse essere utilizzato esclusivamente, o almeno molto più di prima, per il trasfe- rimento di potenza? E se il connettore potesse ospitare una gamma ancora più ampia di funzioni? Un connettore ibrido con interfaccia NFC Con la tecnologia NeaCo², binder ha esplorato questa questione e ha unito con successo i due mondi delle interfacce elettromeccaniche e wireless. Utilizzando NeaCo², gli ingegneri di Neckarsulm (Germania) hanno dimo- strato come l’elettromeccanica e l’elettronica a radiofrequenza (RF) pos- sano essere combinate in un piccolo connettore ibrido: mentre la potenza viene trasmessa tramite i pin tradizionali, hanno implementato la comuni- cazione wireless Near-Field (NFC), che ha una portata significativamente più breve rispetto al Bluetooth o al wi-fi, ma consente al NeaCo² di essere utilizzato in numerose applicazioni, come l’identificazione dei dispositivi, la manutenzione predittiva e la prevenzione dei guasti. In breve, binder ha utilizzato l’integrazione dell’elettronica RF per trasformare i connettori ibridi passivi in componenti di sistema attivi, i cosiddetti micro-dispositivi. Questi offrono enormi vantaggi: gli sviluppatori possono utilizzare l’intero spazio di installazione all’interno del connettore per i pin di alimentazione, ampliando le loro opzioni di progettazione. Questo li aiuta anche a ottimiz- zare l’efficienza della porta di alimentazione, compatta e protetta. Inoltre, l’integrazione dell’elettronica aggiunge opzioni allo sviluppo di varianti di prodotto. Lo stesso connettore può essere dotato di funzionalità aggiuntive, e può fungere da nodo di comunicazione, o addirittura da dispositivo di controllo. Tra le possibili novità integrabili nel connettore ibrido grazie all’NFC figu- rano: • identificazione dei dispositivi omologati: solo i dispositivi approvati ricevono alimentazione; • individuazione di dispositivi per un trasferimento di potenza ottimiz- zato; • conteggio dei cicli di accoppiamento e registrazione della resistenza elettrica per prevedere i guasti; • misurazione della potenza di trasmissione e della temperatura; • la funzione come punto di accesso per il traffico dati in tempo reale; • spegnimento di sicurezza in caso di superamento dei limiti operativi; • ridotta sensibilità agli errori causati dalla contaminazione grazie alla trasmissione dati senza contatto; • utilizzo di un canale dati aggiuntivo per i sistemi di migrazione. Da componente passivo a elemento attivo del sistema Integrando l’elettronica RF, è stato possibile trasformare i connettori passivi in componenti attivi del sistema, con nuove caratteristiche e tratti distintivi: i nuovi connettori possono essere utilizzati in tutti i settori, oltre che nella tecnologia medicale, dall’automazione industriale alla mobilità elettrica. Franz Binder - www.binder-connector.de Photos binder