物“连”天下｜工业环境 5G 连接的数字化仿真
▲物“连”天下｜工业环境 5G 连接的数字化仿真
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步入“5G”时代，现代化的工厂需要高可靠、高性能的无线通信网络才能变得“智能”。这是一个庞大、复杂且动态的环境，无数节点链接成了一个涵盖了人与人、人与物、物与物的巨大网络。这对无线通信技术提出了更高的要求。5G 有能力彻底改变产品的制造方式，并将成为下一次工业革命和工业 4.0 的关键驱动力。5G 和工业物联网 (IIoT) 技术相结合，可以连接工厂内部、外部制造环节的每个部分，最终实现能够实时预测和优化性能的数字孪生。
工业制造环境是动态的，充满了金属机器和零件，有些还在不断运动。 这为工业应用部署可靠的 5G 通信系统带来了重大挑战。 经常遇到的问题是：覆盖范围差，信号阻塞，来自其他设备的干扰，工业传感器受到干扰等。无论是设备过早失效，或者在部署后期发现的问题，都可能导致严重的延迟和高昂的费用。
为确保良好的 5G 室内覆盖，技术人员必须在人员或物联网设备可能出现的任何地方测量信号的强度。 这非常具有挑战性，一是安全因素，二是测量的准确度。因此完全依靠测量手段来评估信号覆盖是不可靠的。
电磁仿真是无线通信设备设计中必不可少的工具。工程技术人员可以利用仿真来确保连接的可靠性，评估工厂的重新配置，以及洞察设备和人员的移动带来的影响。基于实际场景的仿真可以提供虚拟设计，开发和部署测试环境，优化物联网设备和基站天线的最优位置，提升信号覆盖有效性和可靠性，最终显著减少设备和基础设施硬件的风险和成本。达索系统SIMULIA品牌旗下的CST工作室套装®，是用于设计、仿真和优化电磁系统设计的完备工具，被世界各地杰出的工程师和公司所广泛采用。CST Studio Suite的三大支柱是精度、速度和易用性。
本次报告要点：
行业数字化需要5G连接，5G及IIOT设备尺寸更小，集成度更高，产品设计难度成倍增加。
当天线安装在工厂设备上后，电磁特性会发生变化，通过电磁仿真可以准确快速的评估天线安装后的性能。
当大量的无线设备处于工业制造环境时，其电磁环境非常复杂，而且设备和人都是动态的。需要通过仿真来分析无线信号覆盖强度、信号接收灵敏度，以及来自其他设备的干扰问题。
特定的电磁环境内的人体暴露安全是一个极其重要的话题， 我们将介绍如何通过仿真评估人体在工厂电磁环境的安全。
达索系统SIMULIA CST技术顾问
工学硕士，毕业于哈尔滨工业大学，长期从事高科技电子设备的部件及系统级电磁仿真技术研究工作。
