编者注:随着物联网(IoT)成为设计和开发的增长趋势,我们要求一些领先的软件EDA公司提供他们的工具如何实现物联网设计的实际示例。这些例子包括可穿戴设备、5G、医疗和工业应用。

支持物联网设计链
有限元分析软件
Canonsburg, Pa。

物联网将在如此多的行业(医疗、交通、工业等)以如此大的工程规模发展,它将改变电子行业,彻底改变射频/微波组件供应链,并对设计工具、工作流程和技能集提出新的要求。据估计,到2020年,智能设备的数量将达到2000亿台,设备数量与人口数量的比例为26比1。物联网生态系统将在云基础设施支持的一系列平台(可穿戴设备、联网家庭、汽车、城市、医疗、工业等)上实现大规模数据收集(传感)、连接M2M(机器对机器)和H2M(人对机器)。

此外,功耗、数据安全和通信标准符合性将是连接应用程序的关键设计要求。在电源效率、天线集成和性能、安全性和成本之间取得最佳平衡是开发物联网设备和基础设施的工程师面临的关键设计挑战。因此,设计工具必须帮助工程师开发健壮、高保真的通信、功耗保守的混合信号处理和成本优化的电子产品。这些功能一直是ANSYS软件开发和战略收购的重点,从而形成了一个独特的产品组合和路线图,与复杂的设计链保持一致,开发出将定义物联网的全系列集成电路(IC)、传感器、天线和嵌入式软件。

图1

图1系统工作流程解决完整的设计周期。

自该行业成立以来,市场领导者一直依靠模拟驱动的产品开发来快速、经济高效地推出设备,并对设备的性能达到预期具有高度信心。展望未来,工程团队将需要比以往任何时候都更快地采用新技术。用于物联网的技术将被开发并与软件工具集成,这些软件工具可以准确地解决现实世界的物理设计问题,提供求解器技术,使用优化工程生产力的工作流程,在其运行环境中模拟智能设备。

由于设备体积更小,功耗更低,孤立地设计组件不再是一种有效的方法。工程师不能从单个部件的原理图的摘要开始工作;他们必须考虑实际设备的几何形状,以包括所有物理效果。这意味着能够可视化整个物理设计,插入适当的组件(如表面贴装设备,连接器和ic),并运行包含所有电磁和热/机械效应的频率和时域模拟。ANSYS多物理场产品基于工程师定义的几何形状和材料,通过模拟组件的电气、热(使用ANSYS Icepak)和机械行为,支持虚拟原型。结构可以从小型化的嵌入式天线阵列到复杂PCB上的电子封装中的堆叠模具。

ANSYS解决了从芯片到封装和电路板的电子设计,通过移动/基站天线和空中-从基带到射频。物联网电子产品将需要一个芯片-封装-系统工作流程,与多物理相耦合,用于热应力和机械应力分析图1).ANSYS CPS工作流包括芯片功率模型(CPM),这是一个紧凑的全芯片功率传输网络spice相关模型。CPM包括空间和时间开关电流剖面以及非线性片上器件,以准确地表示芯片行为,用于封装和PCB仿真。工作流采用先进的网格划分和多cpu求解技术,严格求解麦克斯韦方程,生成封装和PCB的精确宽带模型。这种方法使工程师能够识别和解决信号完整性和电源完整性问题的根本原因,在节省电力所需的较低工作电压与消除设备故障所需的一致性和可靠性之间取得平衡。

设计的例子

Atmel的IEEE 802.11 b/g/n物联网网络控制器SoC和ARM Cortex-M0+ mcu系列通过模拟实现极低功耗、紧凑尺寸和全面连接。设计团队利用ANSYS HFSS、ANSYS RedHawk和ANSYS Totem来设计和验证这些复杂的soc和平台,用于多个物联网应用领域。这些仿真解决方案使公司能够满足严格的功率/性能要求,确保在广泛的频率范围内可靠运行,并在严格的上市时间限制下交付产品。

ANSYS软件开发专注于几个值得注意的创新,使工程师能够利用组件级IP,这些IP可以合并到仿真模型中,并以先前为设计验证保留的精度分层组合到复杂系统中。在设计过程的早期转移到这种模拟保真度级别可以节省大量的时间和成本,但确实需要更多的计算能力。高性能计算(HPC)通过利用计算集群或云环境中的更多节点,通过设计参数、频率和多核/多域EM求解器的组合分布,为HFSS模拟提供了这种计算能力,从而加速设计工作。由于分布式直接矩阵和域求解器等显著特性,高性能计算正在被HFSS用户广泛采用。

工程学科(即电气和机械)之间以及跨组织(即供应商和OEM)之间的设计信息交换将是物联网面临的主要挑战之一。与仿真运行时间一起,设计入口(模型设置)和工具之间的工作流在定义工程生产力和限制设计探索方面发挥着重要作用。2015年,HFSS在新的ANSYS电子桌面中与公司的电路和系统仿真工具完全集成,这是一个单一窗口,高度集成的界面,提供无缝的工作环境,以最大限度地提高生产力,并确保用户遵循模拟最佳实践。此外,ANSYS电子桌面还提供3D EM(电磁)组件库。

工程师和CAD支持团队都可以使用3D EM库,可以与IP(知识产权)保护加密相结合,在设计团队之间和高频供应链之间共享HFSS组件,以加快通信系统集成,这是支持广泛物联网生态系统的关键因素。用户可以创建3D组件,并将其集成到更大的电子组件中。存储在库文件中的模拟就绪3D组件可以添加到更大的系统设计中,而不需要用户应用激励、边界条件和材料属性。

3D EM组件对物联网设计链的潜在影响可能在天线设计和放置方面最为明显。可穿戴设备中的嵌入式天线通常向各个方向辐射,身体吸收了大量能量。利用HFSS和Optimetrics, Vortis Technology Inc.的工程师能够在微阵列天线的开发中探索更多的设计场景,使用干涉测量法来重塑射频能量场,并在增强对接收点的发射的同时,降低对用户的不需要的射频信号强度。通过参数化建模和优化的设计探索使设计过程自动化,而解析导数可以从单个仿真中提取设计灵敏度。Vortis公司的设计师能够确定两个天线180度相位的最佳位置,以便在信号在预期方向上相互增强的同时,对身体产生零能量。结果是对身体的能量下降了10倍,而辐射远场的能量也同样增强,从而提高了效率,延长了电池寿命。然后,加密天线可以在组件库中分发给物联网移动设备制造商,以便进一步设计和集成到他们的平台中。

物联网模型(机械设计)将来自许多来源。为了加速模型开发,ANSYS仿真工具可以从各种来源导入电子CAD (ECAD)和机械CAD (MCAD)数据,简化从Altium、Cadence、Mentor Graphics和Zuken提供的EDA布局工具或使用通用文件格式(如IGES、STEP、ACIS和Parasolid)从机械CAD (MCAD)包中传输设计数据库或3-D几何图形。使用ANSYS SpaceClaim Direct Modeler,设计人员可以通过清理和简化几何图形、添加参数以及大量预仿真模型准备操作,从这些CAD系统中快速准备几何图形进行仿真。导入的CAD模型变得完全动态,允许设计师通过鼠标移动、拉伸、添加和删除。CAD模型的所有更改都在屏幕上实时发生,以便即时反馈,随时可以导出到HFSS,并将劳动密集型的模型准备从几周减少到几小时。

可穿戴物联网设备天线仿真
计算机模拟技术
达姆施塔特,德国

图2

图2柔性磨损槽天线周围的电场。

物联网的整个思想是将物理对象连接在一起,这样它们就可以相互交换数据,与运营商和制造商交换数据。这样可以提高设备的价值和服务质量。为了监控和影响周围环境,包含传感器、控制器和执行器的“东西”需要连接在一起。

智能设备的激增和电缆的安装挑战意味着大多数物联网设备都是无线运行的。电磁仿真允许在现实环境中对连接这些设备的天线进行建模,以分析安装性能,目的是提高物联网的可靠性和效率。

新的天线技术需要多个天线(有时带有MIMO天线分集)在一个小的物理剖面内工作在多个频段。天线的位置在决定天线的性能方面起着重要的作用,也可能导致系统之间潜在的共位干扰效应。

可穿戴天线,如用于身体区域网络,在这方面提出了一个特殊的挑战。目前,可穿戴技术最广为人知的商业应用是快速增长的智能手表和健身追踪器市场。然而,这些天线也有相当大的潜力,可以为医疗病人提供更好的诊断技术,并可以实时监测危险环境中的救援人员和其他工作人员。

这些天线要求非常严格:它们必须在严格的外形限制下(低尺寸、轻量化、集成到服装或磨损设备中)实现给定的性能,并安装在具有挑战性的环境中,旁边是大量高介电常数有损材料(人体)。此外,在人类暴露于电磁场方面还有一些法律限制需要考虑。

由于物联网设备通常需要体积小、成本低,集成印刷天线比现有设计具有相当大的优势。Antenna Magus和CST STUDIO SUITE可以在密集的PCB上快速合成和优化打印天线。

设计实例

在人体模型上模拟该设备比简单地单独考虑天线的性能要准确得多。设备内的其他组件以及身体本身将吸收或反射功率(如图所示)图2),而天线本身的改变也会影响其效率和方向性。这对于可以集成到服装中的柔性天线尤其重要,包括最先进的编织天线。弯曲、扭曲或拉伸天线会改变其性能,对于可靠性至关重要的应用,确保天线在所有合理配置的规格范围内运行至关重要。通过虚拟样机,可以计算天线性能并优化设计以抵消失谐效应。

图3

图3四根柔性天线组合成MIMO身体穿戴系统(a),并在所有天线同时激励的情况下实现2.4 GHz增益(b)。

另一个考虑因素是比吸收率(SAR),这对监管机构的批准至关重要。这是一种测量体内组织吸收多少能量的方法,在体内很难测量。人体不是均匀的,组成人体的不同组织通常具有非常不同的性质——例如,肌肉与骨骼具有相当不同的电和热性质。模拟SAR——并找出最坏的情况——可以让工程师计算出向天线安全输入多少功率,并可以降低在昂贵的物理原型设计阶段不符合监管限制的风险。

真实的SAR计算需要详细的异构身体模型,例如体素模型或特殊构造的CAD模型,其中包括身体内部的所有相关结构。CST STUDIO SUITE包括一个SAR计算技术工具箱,可以计算体内各个点吸收的能量和组织体积的平均值。目前的标准IEEE C95.3和即将推出的标准IEEE/IEC 62704-1都得到了支持,CST参与了SAR标准的持续开发。

为了改善复杂环境中的连通性,MIMO系统和波束转向越来越多地用于便携式设备。MIMO的一个好处是,它可以在复杂的多路径环境中提供更好的性能,例如,在建成区。多径信号传输可能导致破坏性信号叠加,导致局部深度下降,这种效应称为瑞利衰落。使用多个天线(天线分集)可以减少这种衰落。

CST STUDIO SUITE有几个内置的后处理选项来评估潜在的MIMO性能,可以计算包络相关性(包括空间功率加权函数)、分集增益和多路复用效率。图3显示了具有MIMO的可穿戴设备的天线——有四根天线覆盖身体的阴影区域,每一根都是局部共形的。由于每个柔性天线的扭曲程度不同,而且天线下面的主体是有损耗的,因此天线的性能各不相同(臂上扭曲程度最大的天线相对于扭曲程度最低的天线有大约50 MHz的频移)。尽管如此,使用MIMO实现了良好的性能,具有良好的模式和空间多样性,低相关系数和良好的多路复用效率。

图4

图4头部附近使用手机时的局部峰值SAR。

仿真是实现物联网设备的设计流程中必不可少的工具。可以将不同频率的不同天线集成到一个紧凑的设备中,并在现实环境中分析其性能。可以将人体模型集成到仿真模型中,计算出SAR等重要的生物学结果。考虑到现代通信的MIMO原理,集成到更大系统中的天线的性能也可以计算出来。总之,所有这些功能允许从单一集成环境在设计过程的任何阶段使用仿真。

5G和物联网开发灵活性
FEKO (Altair Development)
南非

随着移动通信技术的进步,这些年来,手机硬件有了巨大的发展,手机从“砖”型演变到今天的“光滑”型。这一进化过程也给这些手机的天线带来了重大变化。因此,天线设计人员已经从简单的单极子和印刷倒f天线转向复杂的电小天线。

FEKO的矩量法(MoM)及其在求解介质问题上的扩展非常适合移动天线的设计和优化。Planar Green的功能、表面等效原理(SEP)和体积等效原理(VEP)扩展都可以在FEKO中使用,为设计人员提供仿真方法来解决各种不同的移动天线拓扑。

有限元方法(FEM)也已与FEKO中的MoM完全混合,为用户提供了混合这些模拟方法的力量来解决复杂介电天线的能力。femm - mom混合还为用户提供了在人类附近估计新设备SAR的能力(参见图4).局部峰值SAR(1和10 g立方)或全身平均SAR水平可以很容易地计算出来。在整个身体或其他电大物体必须包括在移动天线的模拟的情况下,多级快速多极方法(MLFMM)可以用来加速解决方法,已经在这里提到。

FEKO还结合了一种称为特征模式分析(CMA)的技术,通过观察特征值谱和特征向量分布,帮助设计师遵循一种系统的、智能的方法,而不是暴力的方法。CMA用于设计在LTE 1.8 GHz频段工作的移动天线图5).假定天线将被蚀刻在一个预定义的表面积上,在这种情况下,PCB外缘的弯曲金属片。然后使用CMA计算1.8 GHz时表面主要模态的模态电流。该方法的优点是比标准优化算法更直观,从而可以在更少的迭代中满足优化设计要求。

图5

图5LTE天线是根据模态电流分布对金属板进行系统的改造而设计的。

CMA还可以用于找到电池连接器相对于天线的最佳位置以及电池与PCB的间距。与原来的天线和PCB相比,包括显示框架和电池在内的综合性能已经在前面展示。辐射提高了5%,耦合提高了5 dB, MEG提高了1 dB。

CMA在这项研究中提供的主要优势有两个:即CMA模拟速度快(大约几分钟),并通过模态电流提供有价值的见解,这有助于在集成过程中改进天线设计。

设计的例子

示例展示了先进仿真技术在FEKO中用于4G/LTE应用的应用,但它们也可以有效地应用于移动设备和基站的5G天线设计。

物联网的一个主要方面是要求关键组件能够实现设备和对象之间的通信。物体需要使用自动识别技术(通常是RFID标签)进行增强,以便每个物体都是唯一可识别的。此外,RFID标签允许对象无线通信某些类型的信息,这导致我们的另一个要求-监控数据的能力。真正的智能物品将同时嵌入RFID标签和传感器来测量数据。传感器可以捕捉周围温度的波动、量的变化或其他类型的信息。FEKO被有效地用于RFID标签的表征、RFID标签放置的优化以及读取器天线与标签通信的操作环境(参见图6).

图6

图6Excalibur标签天线电流分布和辐射图(a)和金属罐托盘上标签天线的表面电流分布和辐射图(b)。

FEKO不仅提供了诸如MoM, MLFMM, FEM, FDTD等数值方法,而且还提供了渐近的,基于射线的方法,如衍射的均匀理论或射线发射几何光学(射击和反弹射线),这些方法用于电气上极大的RFID问题,如长距离室内传播(见图7).另一方面,对于电小但介电复杂的问题,如人体存在的标签阅读器交互,可以采用有限元方法(FEM)或时域有限差分(FDTD)。FEM既可以单独使用,也可以与MoM混合耦合使用(例如,读取器天线用MoM建模,而人体用FEM建模,以便结合两种方法的优点)。FEKO凭借其先进和全面的计算技术,在5G系统和物联网中发挥着重要作用。

图7

图7仓库环境中安装在叉车上的RFID阅读器天线的近场图(20 dB可视范围)(a)和RFID阅读器天线前面的垂直近场切割(30 dB可视范围)(b)。

推动5G和物联网发展
Keysight EEsof EDA
加利福尼亚州圣罗莎

在未来五年,5G和物联网设计工程师将面临熟悉的趋势:设计尺寸增加、集成度和设计复杂性提高、从单一IC设计转向多芯片模块、多种技术集成(例如GaAs、GaN、SiGe/Si/SOI和CMOS)以及更具挑战性的标准规范。预算紧缩的小型设计团队也将继续成为一个关键趋势,这将推动旨在提高设计流程效率的效率改进举措。

图8

图8瑞萨的蓝牙智能无线解决方案将使设计人员能够更轻松地为物联网开发蓝牙智能应用程序。

虽然这些趋势带来了许多关键好处,但也迫使5G和物联网设计工程师面临新的挑战,其中许多挑战是该行业过去10年一直在努力解决和解决的问题的延伸。一些关键的挑战包括最大限度地提高电源效率、管理电热效应和处理来自更复杂设计的日益增加的电路模拟问题,同时处理来自更紧凑设计的日益增加的电磁耦合。其他挑战包括集成、评估和选择“正确的”技术组合,以及在宽频段内验证性能是否符合行业标准规范。

为了走在这些趋势的前沿并克服这些挑战,当今的设计工程师需要灵活而强大的设计解决方案,以跟上新兴趋势和标准的步伐。Keysight EDA专注于解决通信系统设计挑战,特别是IC和PCB设计和模拟应用,包括5G和802.11xx无线网络,以及蓝牙低能耗(BLE), ZigBee和物联网的Wi-SUN。Keysight的客户凭借5G和物联网产品引领行业,他们依靠Keysight EDA软件实现这一目标。

设计的例子
瑞萨电子:IoT应用BLE智能无线解决方案:

许多物联网应用需要小型电池供电设备,这些设备旨在长时间运行——仅靠一个按钮电池就能运行数月甚至数年。因此,最小化功耗是物联网应用的关键设计约束。

瑞萨最近宣布了一项新技术和一组微控制器,该微控制器集成了一个BLE射频收发器,能够在CR2032按钮电池上工作长达两年或更长时间。该设计利用集成的Tx/Rx开关、DC/DC变换器和匹配的网络/滤波器重用来减小芯片尺寸和功耗。高效的DC/DC转换器通常需要快速的开关速率和紧凑的硅螺旋,这会产生射频频率成分和不受欢迎的电磁效应。

瑞萨设计团队经理和Keysight认证专家Hisayasu Sato使用Keysight GoldenGate Silicon RFIC和Momentum仿真软件在一次设计迭代中成功设计了收发器。该收发器拥有业界最低的电流损耗,将作为可穿戴设备和其他物联网应用中短距离无线通信的核心技术。这使瑞萨能够加快在物联网应用中使用嵌入式设备的速度,并于最近发布了新的RL78/G1D微控制器(参见图8).

Plextek射频集成:28 GHz, 4通道,相位可调PA 5G:

预计5G无线网络将给用户一种近乎无限的感知,即“一切、任何地方、始终连接”。为了实现这一愿景,设备将需要显著提高数据速率,并在毫米波频率下以足够的带宽运行。毫米波信号传播;然而,这比典型的移动无线频率更具挑战性。

图9

图9在ADS中建模的Plextek射频集成发射机IC的一个通道布局。

为了应对这一挑战,Plextek射频集成和Keysight认证专家首席执行官Stuart Glynn和Liam Devlin使用Keysight的高级设计系统(ADS)软件开发了一种创新的4通道、28 GHz、5G相位可调PA IC设计,用于5G无线电前端图9).它采用了市售的0.15-µm GaAs PHEMT工艺设计,旨在封装在适合批量生产的低成本SMT封装中。该IC可用于5G移动设备或基站。

Plextek RF集成IC的独特之处在于它的每个通道都有一个带集成4位数字控制移相器的PA,这提供了一种紧凑的波束转向手段。开云体育官网登录平台网址这样的创新组件对于设计适合毫米波频率和足够带宽的硬件至关重要。

随着5G无线通信系统和物联网的不断发展,EDA工具对于推进其生态系统并将这些行业的承诺转变为现实至关重要。瑞萨和Plextek RF Integration只是成功使用Keysight EDA解决方案进行5G和物联网开发的领先公司的两个例子。除了支持客户的努力外,Keysight还与行业协会、合作公司和学术界密切合作。此外,其研发和应用工程师(行业专家)在开发设计软件、台架仪器仪表和制造解决方案以推进5G和其他新兴标准以及物联网方面发挥着关键作用。正是这种领导力、应用专业知识和行业领先的设计工具的结合,使Keysight客户能够解决他们最困难的设计挑战。

工业物联网(IIoT)是否在等待5G?
来自德克萨斯州奥斯汀的NI

功能强大的智能设备(如苹果iPhone和android设备)的推出,以及所有这些很酷的应用程序,点燃了全球对无线数据的需求,而且这种需求在短期内没有放缓的迹象。移动宽带数据对我们生活的影响是毋庸置疑的,但更快的数据只是更大图景的一部分。将可靠的无线服务应用于交通、建筑、制造、医药和医疗保健、能源和智能电网等行业,可以刺激前所未有的经济增长。例如,2014年售出的数十亿嵌入式设备中有85%没有连接到网络。但如果是呢?分析人士预测,到2020年,全球网络必须容纳超过500亿台嵌入式设备。一组连接到互联网的低功耗传感器构成了物联网的基础。这些设备中的许多将是由电池或小型太阳能电池板供电的自主嵌入式单元。定义5G网络让人兴奋不已,其中大部分注意力都集中在更快的数据上。然而,5G有一个更广泛的议程。 In addition to faster data, 5G will accommodate significantly more connected users and devices (100× or more) and will aim to address the challenge of network latency. Solving these less publicized challenges is the key to unlocking the IoT’s enormous potential.

物联网设备可能不需要像今天的智能手机或平板电脑那样的高数据速率,但许多物联网应用程序需要更快、更确定的响应时间来扩展物联网的覆盖范围——从转换旧的本地化应用程序到使用连接的应用程序来创建新的应用程序。延迟或网络响应时间并不是3GPP或802.11等标准化机构的优先考虑事项,因为这些实体主要关注的是数据速率的提高。因此,我们当前网络中的延迟是不可预测和不确定的,可以从几毫秒到几秒不等。对于许多寻求使用网络进行远程访问和控制的商业实体来说,这种不可预测性是不可能的。

在早期的蜂窝网络中,语音是主要的(或者说唯一的)应用程序,需要的延迟时间刚好能满足听者的要求。人耳能分辨100毫秒左右的声音。人类的眼睛比耳朵更敏感,可以感知10毫秒左右的视觉不连续,这对于多媒体应用来说是一个有用的度量标准。启用触觉互联网或考虑触摸需要更严格的延迟(小于1毫秒),因为人的触摸比眼睛或耳朵更容易识别。

设计的例子

这些例子粗略地概括了网络响应和人类感知之间的用例,无论是考虑视觉、声音还是触觉。涉及机器与机器对话的应用程序需要考虑额外的应用程序集:监视和控制。

“监控”物联网用例的两种类型是:

  1. 人类的眼睛/视觉
  2. 传感器记录—存储视频或传感器数据,以供以后检索和检查

人眼/视觉物联网监控/监视应用程序的延迟要求与人类视觉感知的延迟要求相似——在几十毫秒的数量级上(也就是说,传递机制可以是相同的,并且要求必须随着应用程序的增加或减少)。传感器日志记录延迟需求实际上会根据应用程序和部署的传感器功能而有很大差异。为了说明这一点,考虑测量温度这一相当普通的任务。温度传感器广泛应用于各种应用领域。如果传感器测量的是环境温度,那么由于气候条件导致的温度变化,延迟时间可能在几秒、几小时甚至几天之间,而气候条件往往在更大的时间常数上变化。我们今天看到的这样的应用程序功能齐全。相反,测量化学浇注或混合过程温度的传感器可能需要在温度上升到一定阈值以上时触发动作,以避免损坏最终产品或出于安全原因。这种类型的监控和经济效益直接与网络的功能联系在一起,并且可以在本地化的专有实现中实现。本例介绍的控制概念包括上行链路和下行链路的往返响应时间。

这种类型的控制应用程序不能在今天的网络中执行,因为服务运营商不能保证最小的延迟规范(在大多数情况下,延迟可能超出了他们的控制)。在延迟方面,5G网络的圣杯是为行业提供可预测或确定的延迟响应,理想情况下是在亚毫秒范围内。如果服务运营商可以提供可预测的网络响应,甚至可以针对指定的地理区域,那么公司就可以开发可行的业务。

“控制”蜂窝网络的概念是激进的。将控制与云的计算和存储能力相结合,有望改善我们的日常生活,刺激经济增长。需要明确的是,这里的“远程控制”指的是在云中运行的软件,监控传感器数据或视频,并控制部署在远程位置的进程——也许控制软件驻留在云中。例如,工厂自动化/智能工厂、交通控制/智能城市、智能电网/节能,以及医疗监控和药品支付。总的来说,这些想法形成了工业物联网(IIoT)。工业物联网应用改变了控制范式;5G网络可以通过提供统一的控制体验,降低成本,提高质量,提高性能,并催生新的行业,从而使工业物联网成为可能,而不是在全球范围内离散地重复特定的控制过程百万次。

NI今天正在与研究人员合作,创建能够支持推动更广泛议程所必需的物联网基础设施的5G网络。目前研究的几个5G技术实例都很有前景。毫米波就是一个很有前景的5G候选技术。尽管世界各国政府都在努力重新分配频谱,但6 GHz以下的免费频谱仍然很少。然而,毫米波频率中的频谱是丰富的。简单来说,更多的频谱就意味着每个设备拥有更多的容量和带宽。NI一直与诺基亚网络的研究人员密切合作,开发73 GHz的移动接入网络原型。通过这次合作,诺基亚和NI能够在去年4月的布鲁克林5G峰会上公开展示世界上第一个10gbps移动接入链路。布鲁克林5G峰会演示等突破表明,能够提供强大物联网基础设施的5G网络可能并不遥远。