Durch Technik mehr Länge

Einer der ersten Punkte, der gelöst werden musste, war mechanischer Natur: Wie sollte man eine kleine Schnittstelle wie den USB3.0-MicroB-Steckverbinder \’industrietauglich\‘ bekommen? Die Antwort darauf war schnell gefunden: Bereits 2010 entwarf man einen ersten \’De-Facto\‘-Standard für diese Schnittstelle, indem man den MicroB-Steckverbinder mit der im Markt üblichen horizontalen Verschraubung ausstattete. Während dies bei der geraden Variante kein Problem darstellt, ging man bei den 90°-Varianten den Weg, eine \’Offset-Type\‘ (Bild1) zu entwickeln. Durch den seitlich versetzten Abgang konnte man weiterhin beide Schrauben nutzen. Durch den Versatz kann man das Kabel weiterhin dicht bis an den Steckverbinder in der Umspritzung heranführen. Somit verhinderte man ein frühes Öffnen des Kabelmaterials und somit eine Verschlechterung der Signalintegrität. Der nächste Entwicklungsschritt betraf das Rohkabel. Bei ersten Tests mit im Konsumerbereich üblichem USB3.0-Material bemerkte man schnell, dass diese meist bei drei bis maximal vier Metern ihr Limit erreichen. Um auch hier Überlängen ohne den Einsatz von Repeatern zu ermöglichen, baute man Testkabel auf dem Prinzip auf, welches man bereits seit Jahren im Telekommunikationsbereich einsetzt: Man setzte für die SuperSpeed-Signalleitungen auf einen Twinax-Aufbau (Bild 2), d.h. einfach ausgesprochen ein Paar Koaxleitungen. Bereits 2010 wurde eine USB3.0-Kamera mit 8m Verkabelung auf der Vision ausgestellt und mehrere namhafte Kamerahersteller (Basler, IDS, Point Grey, Ximea…) konnten das Kabelmaterial bereits selbst auf bis zu 8m erfolgreich testen. Bei eigenen Tests mit verschiedenen Kameras wurden sogar bereits 10m im Feld erreicht, jedoch ist die Systemleistung über 8m dann zu stark von der Gegenseite abhängig. Allerdings sollte jeder Anwender sich über die Leistungsfähigkeit des passiven Kabelmaterials unter den jeweiligen Bedingungen im Feld selbst ein Bild machen. Derzeit entwickelt man eine Lösung für den Bedarf an Verkabelung von 8 bis 20m oder mehr. Die im Markt verfügbaren Varianten basieren meist auf aktiven Verstärkern und haben den Nachteil, dass die Kabeldurchmesser das Wort \’flexibel\‘ bereits auf Anhieb als Widerspruch darstellen. Aktuell arbeitet man an einer Lösung, wie man sie bereits erfolgreich im HDMI-Bereich umgesetzt hat: Durch den Einsatz von kleinen Konvertern wird das Signal auf Glas-/Plastikfaser umgeleitet und man erreicht hierdurch zweierlei Effekte: Neben einem extrem schmalen Kabelaufbau (erste Simulationen gehen von einem Außendurchmesser USB3.0-Leitungen erkennt. Der Konverter wird direkt in der Umspritzung der Steckverbinder untergebracht. Eine externe Stromversorgung ist nicht notwendig und durch den einfachen Aufbau der Leitung (Faser und Kupfer für die Stromversorgung) lassen sich auch weitere Varianten, wie z.B. eine robotertaugliche USB3.0-Verkabelung darstellen. Die Marktreife dieser Entwicklung ist noch nicht abzuschätzen, da sich die Lösungen meist im hochpreisigen Segment befinden und man aktuell an einer kostengünstigeren Lösung arbeitet. Eine Zertifizierung des Kabelmaterials gemäß dem USB3 Vision Standard wird zeitnah erfolgen. Der nächste Schritt gilt nun dem Schleppkettenbereich: Aktuelle Prototypen erreichten bereits im Feld bis zu 6m Länge und werden aktuell bei Kunden sowie in eigenen Schleppkettentests auf die Stabilität und Langzeitstabilität getestet.