Bagaimana Simulasi Elektromagnetik SOLIDWORKS Melacak Bola Sepak?
Bagaimana teknologi memengaruhi dunia olahraga? Beberapa dekade lalu, wasit harus sepenuhnya mengandalkan penglihatan manusia untuk mengambil keputusan penting. Saat ini, teknologi dapat memberikan jawaban secara instan. Kita telah melihat bagaimana jalannya pertandingan dapat berubah setelah wasit meninjau tayangan ulang dari berbagai sudut. Kini, teknologi bahkan telah ditanamkan langsung ke dalam perlengkapan olahraga.
Bola pertandingan yang digunakan pada Piala Dunia FIFA tahun ini dilengkapi sensor tertanam yang dapat mengirimkan posisi bola secara akurat hingga 500 kali per detik. Dengan menggabungkan data tersebut dengan sistem pelacakan stadion dan rekaman video dari berbagai sudut, petugas pertandingan dapat mengetahui secara tepat kapan bola melewati garis gawang, seberapa cepat bola bergerak, dan kapan kaki pemain menyentuh bola.
Bola sepak pintar kini benar-benar menjadi kenyataan. Namun, bagaimana teknologi tersebut bekerja?
Tantangan Merancang Bola Sepak Pintar
Desainer dan engineer menghadapi tantangan besar ketika menempatkan komponen elektronik yang sensitif di dalam sebuah bola olahraga. Mereka harus merancang sistem antena yang tetap bekerja secara andal di dalam bola yang terus berputar dan berubah bentuk.
Bola pertandingan Piala Dunia terdiri atas panel luar berbahan poliuretan, lapisan perekat, dan kantong udara internal berbahan karet. Seluruh material tersebut dapat memengaruhi transmisi sinyal. Frekuensi resonansi antena yang tertanam dapat bergeser dari target, pola radiasinya dapat berubah, dan efisiensi antenanya dapat menurun. Itu pun baru sebagian dari tantangan yang harus dihadapi.
Melacak Bola di Tengah Stadion yang Padat
Tantangan engineering tidak hanya terdapat pada bola. Antena dan sensor harus mampu mempertahankan akurasi hingga tingkat milimeter di dalam stadion yang dipenuhi puluhan ribu penonton dengan perangkat pintar mereka masing-masing.
Stadion modern dapat menjadi lingkungan yang penuh dengan interferensi elektronik. Lebih dari selusin antena yang ditempatkan di sekeliling lapangan digunakan untuk melacak bola. Sistem tersebut memanfaatkan waktu dan jarak kedatangan sinyal untuk menghitung posisi bola secara akurat.
Sebelum membangun infrastruktur fisik, engineer perlu mengevaluasi potensi area yang tidak terjangkau sinyal, berbagai kondisi ekstrem, serta kompromi dalam menentukan posisi antena.
Menguji Desain dengan Simulasi Elektromagnetik SOLIDWORKS
Pengujian medan elektromagnetik memiliki tantangan tersendiri karena sinyal nirkabel tidak dapat dilihat secara langsung. Prototype fisik relatif mudah diuji—misalnya dengan menjatuhkan atau memukulnya, serta mengalirkan udara melalui atau di sekelilingnya. Namun, bagaimana cara menguji sesuatu yang tidak terlihat? Bagaimana engineer dapat mengetahui di mana gelombang elektromagnetik melemah atau berhenti?
Di sinilah Electromagnetics Engineer, solusi simulasi elektromagnetik canggih berbasis cloud pada platform 3DEXPERIENCE, berperan.
Dengan solusi simulasi elektromagnetik ini, desainer dan engineer dapat menyimulasikan antena secara terpisah, kemudian menempatkannya secara virtual di dalam bola pertandingan. Mereka dapat memvisualisasikan medan elektromagnetik untuk melihat bagaimana antena berinteraksi dengan setiap lapisan material pada bola.
Apabila material menyebabkan pergeseran frekuensi, engineer dapat menyesuaikan kembali desain antena agar mencapai frekuensi yang ditargetkan.
Simulasi juga dapat diperluas untuk memodelkan propagasi sinyal di seluruh area stadion. Pengguna Electromagnetics Engineer dapat menempatkan bola virtual tepat di atas garis gawang untuk melihat bagaimana sinyal merambat, memantul, dan mencapai setiap sensor penerima.
Pendekatan virtual prototyping yang canggih ini membantu mengurangi kebutuhan akan proses trial and error yang mahal.
Mengembangkan Produk Canggih dengan Virtual Prototyping
Seiring perkembangan teknologi yang semakin cepat, desainer dan engineer harus terus beradaptasi agar produk mereka dapat bekerja dengan baik dalam kondisi nyata.
Baik untuk melacak frekuensi elektromagnetik dalam ajang olahraga terbesar di dunia maupun untuk mengoptimalkan perangkat pintar pribadi, teknologi elektromagnetik menjadi semakin penting.
Virtual prototyping memberikan tingkat kepastian yang dibutuhkan saat teknologi terus berkembang. Dengan Electromagnetics Engineer, Anda dapat memahami dengan lebih jelas apa yang terjadi di lapangan maupun di dalam produk yang sedang dikembangkan.
