要使物聯(lián)網(wǎng)成為現(xiàn)實(shí)，每個(gè)連接點(diǎn) - 無論是直接硬連線還是無線 - 都需要多個(gè)物理連接器和路由器，用于傳感器，電源，信號(hào)I/O等，以及互聯(lián)網(wǎng)連接。

每個(gè)人都在談?wù)撐锫?lián)網(wǎng)（IoT），并且有充分的理由。物聯(lián)網(wǎng)將無數(shù)的溫度，壓力，流量，開/關(guān)狀態(tài)傳感器連接到互聯(lián)網(wǎng)和云端，同時(shí)還允許通過智能控制器或?yàn)g覽器控制執(zhí)行器以設(shè)置熱量，速度和運(yùn)動(dòng)。

這些傳感器和執(zhí)行器將用于家庭，辦公室，商店和工廠，專為相對(duì)簡(jiǎn)單的任務(wù)而設(shè)計(jì)，例如家用HVAC和遠(yuǎn)程安全監(jiān)控，以及時(shí)間關(guān)鍵型應(yīng)用，例如工廠更新 - 地板機(jī)械狀態(tài)和流程。物理點(diǎn)，地點(diǎn)和機(jī)器將相互通信以促進(jìn)反饋和控制操作，以及可以監(jiān)視和決定采取行動(dòng)的人。

這個(gè)市場(chǎng)有多大？市場(chǎng)研究公司IHS預(yù)計(jì)，互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安裝基數(shù)將從2013年的121億臺(tái)設(shè)備增長(zhǎng)到2025年的498億臺(tái)設(shè)備。來自物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的一個(gè)部分 - 半導(dǎo)體傳感器 - 的收入預(yù)計(jì)將從8.9美元增長(zhǎng)到2017年將達(dá)到106億美元.Gartner Group的預(yù)測(cè)也是巨大的，到2020年將有260億個(gè)連接的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

無處不在的任何地方的物聯(lián)網(wǎng)連接都可以實(shí)現(xiàn)，部分原因是：通過云服務(wù)的可用性，云服務(wù)提供具有幾乎無限數(shù)量的開/關(guān)斜坡以及相關(guān)的凹坑停止（存儲(chǔ)區(qū)域）的數(shù)據(jù)滾道。根據(jù)Pete Smith，應(yīng)用工程師TE Connectivity Sensor Solutions的說法，“還需要什么。但不是那么明顯或公開，是大量的物理硬件 - 以傳感器，執(zhí)行器，各種連接器，I/O的形式端口，有線和無線鏈接，Internet網(wǎng)關(guān)連接等。除了互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)，網(wǎng)關(guān)，服務(wù)器和路由器的關(guān)鍵要素之外，還有其他內(nèi)容。“

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的結(jié)構(gòu)

當(dāng)人們談?wù)撐锫?lián)網(wǎng)連接時(shí)，他們經(jīng)常會(huì)開始使用如圖1所示的基本圖表。雖然正確，但它極大地簡(jiǎn)化了實(shí)際的互連情況。然而，通過查看智能家用恒溫器等簡(jiǎn)單設(shè)備，實(shí)際復(fù)雜性變得非常清晰，如圖2所示。

圖1 ：簡(jiǎn)單的物聯(lián)網(wǎng)圖。

圖2：智能家居溫控器部件。

老式恒溫器（還有數(shù)百萬仍在使用中）不需要任何電力;它只需在溫度低于所需程度時(shí)關(guān)閉其觸點(diǎn)即可打開加熱系統(tǒng)，并在溫度升至高于它們時(shí)通過打開觸點(diǎn)來關(guān)閉系統(tǒng)。

相反，情況很多更智能的恒溫器更復(fù)雜（圖3）。除了控制功能外，它還包括一個(gè)連接房主無線網(wǎng)絡(luò)的Wi-Fi鏈接，用于連接眾多傳感器（熱量，運(yùn)動(dòng)，甚至燈光等），因此可以根據(jù)更多信息做出關(guān)于系統(tǒng)開/關(guān)操作的智能決策。而不僅僅是環(huán)境溫度。使所有這些連接實(shí)用的是用于其他感應(yīng)/控制點(diǎn)的微型內(nèi)部連接器，用戶LCD顯示器，內(nèi)部電路板，USB端口等。

“曾經(jīng)幾乎無足輕重的溫度傳感開/關(guān)開關(guān)，無需操作電源，現(xiàn)在是一個(gè)智能設(shè)備，包含大約12個(gè)集成電路，傳感器，照明顯示器，Wi-Fi無線電和按鈕，“史密斯說。對(duì)于這種相對(duì)簡(jiǎn)單的溫度控制設(shè)備，完整的物料清單（BOM）帳戶將顯示許多用于信號(hào)，電源和天線的傳感器和連接器 - 這種情況在物聯(lián)網(wǎng)安裝中反復(fù)出現(xiàn)。

圖3：連接到無線網(wǎng)絡(luò)的智能恒溫器。

考慮智能恒溫器對(duì)內(nèi)部互連和外部I/O連接的要求。空間是非常寶貴的，因?yàn)檫@個(gè)恒溫器必須將許多新的功能，特征和用戶界面結(jié)合到一個(gè)大小與舊的基本單元大小相當(dāng)?shù)耐鈿ぶ小＿@就是為什么TE的柔性印刷電路（FPC）連接器等元件非常匹配（圖4）。這些薄型，節(jié)省空間的連接器用于PC板或PC板與板載組件（如LCD顯示器）之間，支持電源和信號(hào)鏈路，并與標(biāo)準(zhǔn)SMT（表面貼裝技術(shù)）拾取和兼容放置組裝機(jī)器，以降低生產(chǎn)成本。

圖4：TE的柔性印刷電路（FPC）連接器。

不是全部設(shè)計(jì)有一個(gè)靈活的PC板。對(duì)于那些采用半剛性板而非柔性板的產(chǎn)品，TE的一體式壓縮板對(duì)板連接器提供低成本，高可靠性的互連解決方案，可在高度，間距和點(diǎn)數(shù)上進(jìn)行擴(kuò)展，以精確匹配應(yīng)用程序需要沒有不必要的接觸點(diǎn)的大小和成本負(fù)擔(dān)（圖5）。

圖5：TE的一體式壓縮板對(duì)板連接器。

對(duì)于需要有線，外部I/O連接以及無線Wi-Fi鏈接（通常首選工廠設(shè)置和測(cè)試以及用戶現(xiàn)場(chǎng)配置）的恒溫器和類似產(chǎn)品，Micro-USB連接器是一個(gè)不錯(cuò)的選擇（圖6）。這些連接器可用于PC板安裝以及匹配的電纜組件，并支持完整的USB 2.0規(guī)范，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)速率和功率處理。它們體積小，外形小巧，非常適合這些消費(fèi)類應(yīng)用的嚴(yán)格PC板空間和高度限制。

圖6：Micro -USB連接器。

此外，最先進(jìn)的溫度和濕度傳感器采用非常小的表面貼裝封裝，有些小至2.5 mm x 2.5 mm x 0.8 mm。這些幫助設(shè)計(jì)人員將更多功能融入到用于現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的緊湊電路設(shè)計(jì)中。

物聯(lián)網(wǎng)也意味著移動(dòng)

主要物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)的另一個(gè)領(lǐng)域是可穿戴設(shè)備的活動(dòng)監(jiān)控器和跟蹤器，便攜式健康和健身應(yīng)用（圖7），以及專業(yè)的高度計(jì)，指南針手表，自行車電腦和潛水表。與恒溫器不同，這些設(shè)備只具有無線連接功能，但它們必須檢測(cè)，跟蹤和報(bào)告多個(gè)關(guān)鍵物理參數(shù)，例如體溫和爬升距離（高度/壓力），這些參數(shù)要小得多。

圖7：典型的健身手表。

為了滿足這些裝置的要求，新一代高分辨率高度計(jì)傳感器，如MS5806-來自TE Connectivity的02BA與SPI和I 2 C總線接口是很好的匹配（圖8）。這種可密封的傳感器不需要外部支撐組件，并且在300到1100 mbar的正常操作范圍和-40的溫度范圍內(nèi)感應(yīng)和轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)于高度的環(huán)境壓力，具有24位分辨率（相當(dāng)于20 cm的高度變化）。至+ 85°C。其設(shè)計(jì)具有極低的滯后性和壓力和溫度信號(hào)的高穩(wěn)定性，這些應(yīng)用至關(guān)重要，封裝尺寸僅為6.4 mm×4.0 mm x 2.75 mm。

圖8：TE MS5806-02BA高分辨率高度計(jì)傳感器。

這些設(shè)備的無線鏈路標(biāo)準(zhǔn)通常基于標(biāo)準(zhǔn)，如Wi-Fi，ZigBee或藍(lán)牙低功耗（也稱為藍(lán)牙智能），在免許可證的2.4 GHz頻段運(yùn)行，盡管頻率如902到還使用928MHz甚至5.4GHz頻帶。無論選擇何種標(biāo)準(zhǔn)和頻段，發(fā)射/接收天線都是射頻信號(hào)鏈的關(guān)鍵部分。為了提供這種功能，諸如1513164-1模壓沖壓?jiǎn)卧惖奶炀€是可行的選擇（圖9）。

圖9：TE 1513164-1模壓沖壓802.11a/b雙頻天線。

這個(gè)16 mm直徑的表面安裝的圓盤式天線，高6毫米，非常適合許多款式的可穿戴產(chǎn)品的非常有限的封裝和PC板空間。隨著4 dB的增益，它支持2.4到2.483.5 MHz的操作（支持藍(lán)牙，Zigbee和Wi-Fi）以及日益流行的5.150到5.875 MHz頻段。

另一個(gè)重要因素在可穿戴和便攜式應(yīng)用中感測(cè)的是溫度，這是最常測(cè)量的物理參數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)這些應(yīng)用，TE開發(fā)了TSYS02數(shù)字溫度傳感器等組件。這個(gè)微小的2.5 mm x 2.5 mm x 0.8 mm）集成電路以16位分辨率檢測(cè)并將溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，提供所需的校準(zhǔn)系數(shù)，并通過I 2 C接口報(bào)告數(shù)字化值和校準(zhǔn)系數(shù)。基本精度為±0.2°C，-5°C至+ 50°C，在一轉(zhuǎn)換/秒速率下電流消耗低于12.5μA，待機(jī)時(shí)電流消耗低于0.14μA，非常適合極高功率 - 受限制的情況。

廣泛的傳感器和連接器供應(yīng)商不僅僅列出其目錄中的眾多部件，還為設(shè)計(jì)人員提供樣品。相反，它還提供了關(guān)鍵的洞察力和應(yīng)用專業(yè)知識(shí)，以幫助設(shè)計(jì)師在眾多不可避免的權(quán)衡中做出合適的選擇，然后按時(shí)和按時(shí)交付承諾的部分。