Internet of Things 工業4.0 物聯網

工業4.0物聯網 (IoT, Internet of Things)的時代已經來臨！ANSYS並非一家製造"物品"的IoT公司，但宗旨始終是幫助工程師開發盡可能完美的產品，設計IoT設備帶來的工程機會和挑戰已經證明了，ANSYS的模擬驅動產品研發(SDPD, Simulation Driven Product Development)方法更加適合未來的設備設計，無論是可穿戴消費類電子產品、醫療植入物產品、聯網汽車還是工業渦輪機等等。

在這個專題內容中，ANSYS把各行業IoT領導者的合作過程中的最佳案例(Best Practice)作了整理，以便您查看並將CAE工程模擬應用到您的工業4.0物聯網產品開發過程中。

晶片封裝系統設計
許多IoT元件是功率效率很高的小型設備，如：可穿戴設備、醫療植入設備和移動通信設備等。小設備意味著小電子器件（IC、封裝與PCB）。高密度電子產品會帶來棘手的信號完整性、電源完整性、EMI和熱管理設計挑戰。IoT設備還面臨其它的機械工程挑戰，比如開發能夠承受振動與衝擊以及在惡劣環境中運行的柔性電子產品。
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天線設計與擺放位置
天線是聯網、移動以及眾多新興的IoT產品不可或缺的元件：它們是IoT中其他設備的無線通訊連結媒介。與IoT相關的天線設計難題包括，在越來越小的封裝空間內提供可靠連線性和保持合理性能。許多設備需要在越來越密集的無線頻譜上運行，而且可能存在共址情況、靠近人體運行以及面對其他棘手的安裝環境。天線佈局在上述情況中至關重要。......瞭解更多

感測器與微機電設計
IoT的生命線在於感測器、致動器和其他MEMS設備。隨著越來越多的設備支援IoT，設計和部署感測器以及支援其運行的MEMS設備變得日益困難。MEMS設備很複雜，而創建更小、功耗更低設備的持續需求，意味著工程師始終要面對艱難任務，即開發能夠在競爭中脫穎而出的高性能可靠產品。擊敗競爭對手需要快速、高效而且低成本的產品開發。......瞭解更多

能量管理
利用無線功率傳輸技術，電力可通過磁感應耦合或電磁輻射傳輸到設備，讓可穿戴設備、RFID標籤、可植入醫療設備和電動車輛擺脫電源線纜的束縛。安全是無線電力系統的重要設計考量因素，因為必須對生物暴露在電磁場加以限制。
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為嚴苛環境做設計
IoT本質上要求把設備從有控制的可預測環境轉移到現實世界，而在後者之中不允許出錯。無人機、可穿戴設備、自動駕駛汽車和智慧工業設備等快速增長的應用必須能夠在惡劣環境中可靠運行，而它們在這些環境裡可能會受到振動和物理衝擊。儘管存在這些條件，IoT設備必須穩健可靠，能夠在沒有維護的情況下保持長期、長距離運行。

故障有可能造成任務失敗、巨額的系統維修或更換投資，甚至危及人類生命。......瞭解更多

嵌入式軟體
支援IoT的產品包含數百行、甚至數百萬行嵌入式軟體代碼。安全性對於許多此類產品以及控制它們的系統和軟體而言至關重要。因此，開發人員必須確信用於控制這些設備的軟體代碼能夠百分之百準確而且按照預期方式響應。否則會帶來災難性後果。

另外，許多此類產品必須進行認證，或者是產品設計流程必須遵循行業標準認證/資格認證過程。企業面臨越來越大的壓力，不僅需要以更快速度、更低成本設計IoT設備與產品，同時還要保持最高級別的安全性。......瞭解更多

隨著IoT設備連線性與產品複雜性提高，對於更強大系統模擬功能的需求也隨之提高。企業在努力管理相互交錯的產品開發、測試與維護過程，因為相互分離的部門往往需要處理同一產品。某些部門在處理物理模擬，而其他部門在開發系統需求，創建嵌入式軟體，執行物理測試，或者利用支援產品預測性/指定維護和性能管理的數位孿生模型模擬優化這些產品的維護週期。為了及時、低成本地推出這些支援IoT的智慧產品以及高效管理其運行，傳統開發過程必須改弦更張。......瞭解更多

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