製造現場における有線通信・無線通信の課題

近年、AI やIoTの普及に伴う通信量の増加により、産業機器へのイーサネット(Ethernet)利用が急激に増えています。イーサネットを使用するメリットは、何といっても高速大容量通信の安定とケーブル１本で様々な機器との接続が可能であることです。

確実な通信を実現できる有線イーサネットは安心である一方、工場内ネットワークの一部では有線LANの設置が難しい場所があります。また多関節ロボットや360°回転する監視カメラなど、可動域の広い産業機器では課題や制約がいくつかあります。

例えば耐屈曲性のあるケーブルを用いたとしても高度なロボットの動きに耐えうる取り回しの考慮が必要なこと、イーサネットで一般的に使用されるRJ45コネクターサイズが大きいため基板の小型化が難しいことなどが挙げられます。

そこで有線イーサネットの無線化を考えるとWiFiや920MHz帯の近距離無線を選択します。ただし工場内は物や人が頻繁に行き交うことで電波が届きにくい場所が発生してしまいます。また設備の中にはノイズを発生するものあり、通信干渉を受けやすくなります。

つまり、”電波を使う”無線はそれ自体がリスクになってしまいます。

これらの課題を解決するソリューションとして、工場インフラのイーサネット通信はそのままに、必要な部分のみを ”電波を使わず無接点化”できるイーサネット対応無接点通信モジュールキットをご提案します。

本製品を利用することでどのようなメリットがあるか、またどのようなユースケースに適しているかをご紹介します。

イーサネット対応無接点通信モジュールキットとは

ホシデン株式会社様と弊社Mpression(※)でMarvell Ethernet ICを用いたイーサネット信号　to    2値 NRZ信号 変換モジュールを共同開発しました。

共同開発したモジュールと、ホシデン株式会社様の無接点通信モジュールを組み合わせた本キットにより、10/100/1000BASE-Tの速度でケーブルのいらない無接点イーサネット通信を実現しました。

※無接点通信が可能な距離は5mm程度となります。

イーサネット対応無接点通信のユースケース

ロボットアームの関節部分における通信ケーブルや、360度全方位対応の監視カメラにおけるレンズ基板と本体の通信ケーブルは、これまで屈曲性のあるケーブルを用いて設計されてきました。この部分を無接点化することにより、ケーブルレスとなり無限回転へ対応できる自由な構造を実現することが可能になります。

ユースケース１

ユースケース２

「マクニカの技術力」が課題を解決

今回無接点イーサネット通信を実現すべく、ホシデン株式会社様よりイーサネットの新技術開発のご依頼を頂きました。ホシデン株式会社様の無接点通信モジュールとイーサネットをつなぐ変換ボードを必要とされていました。

弊社Mpressionの多様な技術のノウハウを応用し、イーサネットICで古くから市場実績を多数持つMarvell Ethernet Switch/PHY ICを用いて、イーサネット信号　to    2値 NRZ信号 変換モジュールを共同開発しました。

こちらはホシデン様の無接点通信モジュールとセットでホシデン様よりご提供可能ですし、ご設計のリファレンスデザインとして活用いただくことも可能です。

ご興味をお持ちの方はぜひお問い合わせください。

産業機器で無接点のイーサネット通信を実現する方法をご紹介しましたがいかがでしたでしょうか。今回ご紹介したイーサネット対応無接点通信モジュールキットは量産時にはお客様のセット仕様に合わせて、モジュールサイズや無接点通信距離等のカスタマイズが可能で、イーサネット信号　to    2値 NRZ信号 変換モジュールと無接点通信モジュールの一体化も対応が可能となります。

ホシデン様の近接無接点モジュールにご興味のある方、弊社のイーサネット技術開発にご興味のある方はぜひお問い合わせください。

株式会社マクニカのオリジナル技術ブランドのMpressionでは、半導体、ネットワークを中心に、お客さまの「設計開発の課題解決」と「イノベーション」の加速をサポートする製品・サービスを展開しております。

どのような相談ができるのか、気になった方はぜひこちらもご覧ください。

Mpressionとは？

ホシデン様のモジュールが気になった方は、こちらもご覧ください。

イーサネット対応無接点通信モジュールキット