Im Bereich Internet-of-Things loT (Internet der Dinge) sind typischerweise Sensoren und/oder Aktoren über Kabel (oder drahtlos) mit einem Netzwerk verbunden, um eine Kommunikation mit Diensten in dem Netzwerk zu erlauben. Eine Kommunikation der Sensoren und/oder Aktoren und den Diensten in dem Netzwerk kann beispielsweise auf einem IP- Protokoll basieren.

Typischerweise werden loT Geräte über Ethernetleitungen an ein Netzwerk angeschlossen, um eine Datenübertragung zu ermöglichen. Elektromagnetische Verträglichkeit EMV Schutzmaßnahmen werden hierbei in den loT Geräten implementiert.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen elektromagnetische Verträglichkeit EMV Schutz für loT Geräte zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch einen Stecker für Internet-of-Things Geräte nach Anspruch 1 gelöst.

Gemäß der Erfindung wird ein Stecker zum Verbinden mit einem loT Gerät vorgesehen, der ein Gehäuse und eine Leiterkarte aufweist. Das erste Ende der Leiterkarte ist mit einem hybriden Single Pair Ethernet Kabel verbunden. Am anderen Ende der Leiterkarte ist ein Steckgesicht mit Kontaktflächen vorgesehen, mittels welcher der Stecker mit einem loT Gerät gekoppelt werden kann. Auf der Leiterkarte ist eine elektromagnetische Verträglichkeit EMV Schutzeinheit vorgesehen. Der EMV Schutz wird somit innerhalb des Steckgehäuses vorgesehen.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Dichtung im Bereich des zweiten Endes der Leiterkarte zwischen dem Steckgesicht und dem Gehäuse vorgesehen. Somit wird ein durch das Gehäuse und die Dichtung abgedichteter Raum oder Bereich vorgesehen.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Rastelement außerhalb des abgedichteten Bereichs an dem Gehäuse vorgesehen.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine typischerweise in einem Stecker für ein loT Gerät vorhandene Leiterkarte dazu verwendet, auch eine EMV Schutzmaßnahme aufzunehmen. Mit anderen Worten, eine EMV Schutzmaßnahme wird in ein Gehäuse eines Steckers für loT Geräte integriert.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind die Gehäuse der Stecker um 90 bezogen auf eine Leiterkarte des loT Gerätes gedreht. Die Stecker werden somit hochkant mit der Lei- terkarte des loT Gerätes gekoppelt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Leiterkarte mittig zur langen Steckgesichtseite angeordnet und parallel zur kurzen Achse des Steckgesichtes ausgerichtet.

Gemäß der relevanten europäischen EMV-Norm ist bei hybriden Single Pair Ethernet Geräten ab einer Anschlussleitungslänge von 30m ein Schutz gegen Stoßspannungen (Surge) notwendig. Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein hybrides Single Pair Ethernet Kabel mit einem oben beschriebenen Stecker zum Verbinden mit einem Internet of Things Gerät vorgesehen, welches eine größere Anschlussleitungslänge als 30m zulässt, auch wenn das Gerät keine Schutzbeschaltung gegen Stoßspannungen (Surge) aufweist. Somit kann durch Einsatz der Stecker gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfin- düng die maximale Länge der verwendbaren Kabel gesteigert werden.

Die notwendige Schutzbeschaltung (EMV Schutzeinheit), üblicherweise eine Spezialdiode zwischen den Gleichspannungsanschlüssen, wird in den Stecker z.B. durch rückseitiges Anlöten an die Steckkontakte eingebracht. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Stecker bzw. Steckverbinder einen M8 H-codierten Stecker auf. Alternativ dazu kann auch ein M8 D-codierter Stecker vorgesehen sein. Die Stecker unterstützen den Ethernet Protokoll Standard IEEE802.3. Die Stecker können nach PAS IEC61076-2-14 genormt sein. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Steckverbinder vier elektrische Anschlüsse auf. Von den vier elektrischen Anschlüssen dienen zwei der Gleichspannungsübertragung und zwei Anschlüsse dienen der Datenübertragung basierend auf dem Ethernet Standard.

Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Internet-of-Things Gerät, welches einen Steckverbinder aufweist, der mit einem Stecker gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung koppelbar ist, damit das Internet-of-Things so über ein hybrides Single Pair Ethernet Kabel sowohl mit Energie als auch mit Daten und/oder Befehlen versorgt werden kann. Das Internet-of- Things wird somit über den Stecker gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung und dem sich daran befindlichen hybriden Single Pair Ethernet Kabel vorgesehen, um mit ei- nem Netzwerk kommunizieren zu können.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Internet-of-Things Gerät optional lediglich eine Schnittstelle, nämlich den Steckverbinder, auf. Damit verfügt das Inter- net-of-Things Gerät weder über eine Tastatur noch über ein Display noch weitere Schnittstellen zur Konfiguration durch den Benutzer. Optional kann ein Web-basiertes User Inter- face zur Einstellung der Parameter des Gerätes verwendet werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Steckers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Steckers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 3 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Steckers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und Fig. 4 zeigt eine Darstellung eines hybriden Single Pair Ethernet Kabels gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Steckers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. An dem Stecker 100 ist ein Kabel 1 mit einer Mehrzahl von Adern 2 vorgesehen. Der Stecker 100 weist ein Gehäuse 6 auf. Das Gehäuse 6 kann um ein Ende 1a des Kabels 1 gespritzt sein. In dem Gehäuse 6 ist eine Leiterkarte 4 vorgesehen, welche an ihrer ersten Seite 4a über Kontaktstellen 3 mit den Adern 2 des Kabels 1 verbunden ist, d.h. zwischen den Adern 2 und den Kontaktstellen 3 besteht eine elektrische Verbindung. Auf der Leiterkarte 4 ist eine EMV Schutzeinheit 5 vorgesehen. Optional können die EMV Schutzeinheiten 5 auf die Leiterkarte 4 aufgelötet werden. An einem zweiten Ende 4b der Leiterkarte 4 sind Kontaktflächen 7. Die Kontaktflächen 7 können optional als SMD bestückbare Kontaktpads 7 ausgestaltet sein. Der Stecker 100 weist ein Steckgesicht 110 beispielsweise mit den vier Kontaktflächen 7 gleichmäßig verteilt auf beide Leiterkartenseiten auf. Außen an dem Gehäuse 6 ist mindestens ein Rastelement z.B. in Form von mindestens zwei Federn 8 vorgesehen, die zur Verrastung in eine Buchse oder einem Gehäuse eines loT Gerätes dienen. Die Federn 8 können optional hinten angeschlagen sein. Durch das Rastelement können Zugkräfte an dem Kabel 1 aufgenommen werden.

Das Gehäuse 6 weist an seinem zweiten Ende 4b eine Dichtung 9 auf, welche das Steck- gesicht 110 im gesteckten Zustand abdichtet. Die restliche Leiterkarte im Stecker inklusive von Bauteilen und Kontakten und offenen Leitungsenden kann beispielhaft durch Umspritzung abgedichtet werden. Das Rastelelement 8 ist außerhalb des abgedichteten Bereichs vorgesehen.

Der Stecker kann einen M8 H-codierten Stecker darstellen, der den IEEE802.3 Standard unterstützt und der PAS IEC61076-2-14 Norm entsprechen kann. Der Stecker 100 dient dazu, ein Internet-of-Things Gerät (loT Gerät) mit einem Netzwerk überein hybrides Single Pair Ethernet Kabel zu koppeln.

Vorteilhafterweise sind die EMV Schutzeinheiten in dem Gehäuse 6 des Steckers 100 integriert, so dass eine kompakte Ausgestaltung von Stecker und loT Gerät im gesteckten Zustand durch teilweise oder vollständige Verlagerung des EMV Schutzes aus dem loT Gerät in den Stecker erreicht wird. Das Kabel 1 stellt gemäß einem Aspekt der Erfindung eine 4-polige T1 Verbindung dar, d.h. es handelt sich hierbei um eine hybride Single Pair Ethernet Leitung SPE.

Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Steckers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 2 sind die Stecker 100 hochkant vorge- sehen, so dass eine platzsparende Verbindung von mehreren Steckern mit einem loT Gerät 200 ermöglicht wird. Das loT Gerät 200 weist eine Leiterkarte 11 auf, mit welchem die Stecker 100 gekoppelt werden. Insbesondere sind die Stecker 100 um 90° zur Leiterkarte 11 des loT Gerätes 200 gedreht. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da die Bedienbarkeit der Stecker verbessert wird, da der Nutzer besser an die einzelnen Stecker herankommt. Fer- ner können mehrere Stecker bei geringerem Raumbedarf mit dem loT Gerät 200 gekoppelt werden. Insbesondere werden auf Steckseite lediglich Kontaktflächen und keine Bauteile für die Kontaktierung benötigt.

Da der Stecker bereits über wenigstens ein Rastelement verfügt, muss die Leiterkarte des loT Gerätes nicht über ein Rastelement verfügen. Der Stecker 100 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel entspricht dem Stecker gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

Das Kabel 1 stellt gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine 4-polige T 1 Verbindung dar, d.h. es handelt sich hierbei um eine hybride Single Pair Ethernet Leitung SPE. Fig. 3 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Steckers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Stecker 100 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem Stecker gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Gegenüber dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel ist die Leiterkarte im Stecker um 90 gedreht, wodurch diese co-planarzur Leiterkarte im loT Gerät ausgerichtet ist und im loT Gerät übliche Buchsen zur Kontaktierung verwendet werden können.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist der Stecker um 180° verdreht in das loT Gerät steckbar. Dies wird erreicht durch die doppelte Auslegung der Kontaktflächen, welche jeweils auf Ober- und Unterseite der Leiterkarte vorhanden sind, wobei die Anordnung auf beiden Seiten gleich ist. Zusätzlich kann die Buchse im IoT-Gerät mittig im Steckgesicht positioniert sein. Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Leiterkarte im Stecker aus einem besonderen Material (Wasserverträglichkeit, Abnutzungsverhalten, Stabilität, ...) wie z.B. Keramik hergestellt und kann so ohne weiteren Schutz im Steckgesicht genutzt werden.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind die Kontaktflächen als SMD-bestückbare Gold- pads vorgesehen, um eine hinreichende Steckzyklenfestigkeit zu erreichen.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Single Pair Ethernet Kabels gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. Das Kabel weist M8 H-codierte Steckverbinder auf. Vorzugsweise weist das Kabel zwei Drähte oder Leitungen für die Datenkommunikation (beispielsweise 100 Mbit/s sowie zwei Leitungen für die Energieübertragung (beispiels- weise 24 Volt DC) auf. In Fig. 4 sind ebenfalls die zwei möglichen Steckgesichter gezeigt. Oben ist der Stecker 1a und unten ist die Buchse 1 b gezeigt. In dem Stecker 1a sind die beiden Anschlüsse 11a, 12a für die Datenübertragung sowie der Anschluss 13a für die DC Übertragung und 14a als Erde vorgesehen. In der Buchse 1b sind ebenfalls die Anschlüsse 11b, 12b für die Datenübertragung sowie die Anschlüsse 13b, 14b für die DC Übertragung vorgesehen.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung entspricht das Kabel von Fig. 4 dem Standard IEC 63171-6:2020. Für die Kommunikation kann ein 100 BASE-T 1 Singe Pair Ethernet Standard (IEE 802.3 bw) verwendet werden. Das Kabel zwischen dem Stecker und der Buchse entspricht dem Standard DIN VDE 0285-525-2-51/DIN EN 50525-2-51. Gemäß der Erfindung ist das Kabel sowie der Stecker und die Buchse ein M8-Singe Pair Ethernet Hybridstecker gemäß IEC 63171-6 mit integrierter Schutzbeschaltung. Gemäß der Erfindung ist die Schutzbeschaltung in der Buchse und/oder dem Stecker integriert.