editor Chen的博客

关于物联网无线连接技术eMTC,你知道多少?

eMTC,是万物互联技术的一个重要分支,基于LTE协议演进而来,为了更加适合物与物之间的通信,也为了更低的成本,对LTE协议进行了裁剪和优化。

传统的满足了人与人之间的通信,物联网将进一步把人与物,物与物连接起来。物联网的本质是基于的感知、获取和传输,数据的感知和获取既可以是通过智能设备、监控设备,也可以是通过基于传感器的实物终端,如居民日常用的水表,水表被连接起来后,极大提高工作效率的同时也为居民提供了便利。可以预见,物联网将渗透到我们工作和生活的方方面面,创造出极大的社会价值。

万物互联是必然趋势,未来物联网的海量连接将广泛的应用在日常生活如宠物跟踪、老人看护、智能出行,或垂直行业如工业制造、智能物流等方面。这些应用要求更广更深的覆盖能力,能够覆盖到地下室、远郊等场景;更低的功耗,如抄表类业务,使用电池供电可支撑10年的使用周期;更大规模的连接及更低的成本,即传统所说的LPWA。当前的蜂窝网络技术由于覆盖、功耗、成本等原因不能很好地满足LPWAN需求,eMTC技术应运而生。

注意了!USB 3.1与USB Type-C是两码事

现如今USB3.1已经成为主板和移动SSD的标配接口了,但是很多同学对USB 3.1接口还不是很了解,所以今天笔者就和大家聊聊USB 3.1的话题。

USB 3.1是基于USB的最新传输规范,新的USB 3.1介面将把频宽再翻倍,提升至10Gbps,同时值得注意的是,编码率也再度提升。

  USB 3.0为8b10b编码,也就是每传送10bit资料中,只有8bit是真实的资料,剩余的2bit是做为检查码,因此整个频宽会有高达20%(2/10)的损耗,而新的USB 3.1则是使用128b/132b编码,在132bit的资料中,只需使用4bit做为检查码,传输损耗率大幅下降为3%(4/132),所以USB 3.1不单只是提升频宽而已,连传输效率也增进不少。

  相比USB 2.0的5V/0.5A,USB 3.0提供了5V/0.9A电源。但人们任然希望更强的供电能力,于是USB 3.1(SuperSpeed+)将供电的最高允许标准提高到了20V/5A,供电100W。

  USB 3.1将把频宽再翻倍,提升至10Gbps,同时值得注意的是,编码率也再度提升。

模拟技术消失会怎样?

不要模拟、不要模拟!”这句话在纽约一家中等规模的电子维修商店中回响。当我把古老的模拟式开盘式多声道录音机带过来,将服务手册的封面呈现在店主面前时,他如是说。在被当今数字消费电子产品包围的时代,店主当然不想跟开盘式录音机那种古老的技术扯上关系。所以这样的说法也不奇怪:消费电子世界几乎要抛弃模拟技术了。
很多射频/微波领域的人都说,“这种情况在我们这里不会发生。”这么多年来,模拟电子一直都是许多系统和元器件的基础。事实上像雷达、监控接收器和电子战争平台严重倚赖模拟技术和模拟元器件,大多数射频/微波收发器都需要高功率放大器,这是数字产品无法替代的。
但是,“数字主导”的迹象在许多射频/微波技术中也存在,正如之前在消费电子领域中数字技术开始主导一样。在消费/专业音频领域,大多数音频工程师无法预见什么时候模拟记录介质会成为历史,几乎所有音频及记录都离不开模拟数字转换器(ADC)。当然,射频/微波领域使用模拟技术的频率不同,但ADC的速度越来越快。ADC产品供应商坚定不移地努力将转换器产品加入到接收器的信号链,类似地也在转发器信号链里加入数字模拟转换器(DAC)。
这些进展不会被否定。大多数射频/微波系统必须和数字系统通信,而射频/微波系统的数字内容正在增长,系统提供直接的性能纠错方法,例如在雷达控制器、蜂窝基站甚至简单的PC中。

每年都是“可穿戴元年”:为何仍卖不好

虽然穿戴式技术已经走过很长的发展道路了,但仍必须克服许多挑战,才能实现广泛应用:业界还需要进行重要的开发任务,才能促进主流消费者的采用成为现实...

根据麦肯锡(McKinsey Global)和思科(Cisco)预测,物联网(IoT)将在未来十年产生超过10兆美元的市场规模,可穿戴设备拥有巨大的营收潜力。那么,设计人员与开发人员究竟忽略了什么?我们必须突破的最后障碍又是什么?

我认为,穿戴式设计还必须克服许多挑战,才能实现广泛应用:工程师必须开发价格更负担得起的产品,并克服限制产品可用性的技术挑战。

可穿戴设备不再只是奢侈品?

可穿戴设备要能成为真正具有吸引力的商品,首先必须具有可负担得起的价格。许多消费者仍然认为可穿戴设备是一种奢侈品,而不是必需品。但是,设计工程师不必太过担心。手机在1980年代同样面对相同的障碍,而今,分析师预测,到2019年,全球将有超过50亿个手机用户。对于大多数消费者来说,价格永远是决定是否购买可穿戴设备的重要因素。

日本成功研发“锂空气电池”:能量密度暴增15倍 未来电动车续航无敌

日本国家材料科学研究院(NIMS)最新宣布已经开发出一种能量密度空前的新型锂电池。NIMS将这种新型锂电池称为“锂空气电池”( 空気電池),其单位体积下的能量密度几乎逼近极限。同时成本也能够得到很好的控制。

当下无论是智能手机还是新能源汽车都渴望得到性能更高的电池。日本国家材料科学研究院(NIMS)最新宣布已经开发出一种能量密度空前的新型锂电池。NIMS将这种新型锂电池称为“锂空气电池”( 空気電池),其单位体积下的能量密度几乎逼近极限。同时成本也能够得到很好的控制。

 NIMS介绍称,“锂空气电池”使用碳纳米管作为空气电极材料,通过电极结构的优化,可以实现30mAh/cm2的能量密度,这一数值是普通锂电池的15倍之多(2mAh/cm2)。

  NIMS表示,目前的“锂空气电池”只是试做产品,今后会继续优化设计,尝试通过堆叠来进一步提高能量密度。

新型纳米天线发明,可低成本让智能眼镜拥有夜视功能

澳洲国立大学(Australian National University;ANU)的研究人员在《纳米通讯》(Nano Letters)期刊中发表制造纳米天线的新方法;透过谓的二次谐波产生途径,研究人员能够在一般的透明玻璃基板顶部均匀地打造出比人类发丝更小500倍的纳米天线,从而应用在夜视护目镜或智能眼镜的透镜上。

研究人员们在“从AlGaAs纳米天线中非线性地产生向量光束”(Nonlinear Generation of Vector Beams From AlGaAs Nanoantennas)一文中解释这项新的研究成果。研究人员表示,这种新的途径使其得以在不同的发光频率从任何方向照射纳米天线时,观察并特性化纳米天线的行为。研究人员发现,当以红外线频率照射时,嵌入式纳米光子组件能够局部且在空间中操纵光线。(以340-690nm的不同直径和300nm的厚度测试砷铝化镓(AIGaAs)纳米磁盘,并以5μm间隔周期性进行布置)

未来电路不僵硬 华人教授团队开发柔性电极

目前,智能服饰开始出现在我们的生活中。而若要使服装既能像真正的电子产品一样科技化,又要让它们的电路不会像树枝一样僵硬而束缚我们的行动,那就要让电路变得既灵敏又有韧性才行。现在这种电路材料貌似已经被找到了, 近日美国斯坦福大学华人教授鲍哲南领导的研究团队在新一期美国《科学进展》杂志上发表报告称,他们开发出了一种导电性和拉伸性极佳的高分子材料,可用于可拉伸塑料电极。这种柔性电极也可作为可穿戴电子器件。

未来电路不僵硬 华人教授团队开发柔性电极

鲍哲南团队长期以来致力于研究柔性电极,柔性电极是将电子器件制作在柔性或可延性塑料或薄金属基板上的电子技术。鲍哲南说,现有包括电极和材料在内的电子器件都是硬的,若把他们应用在测量中枢神经电流、心脏电流时,植入大脑或心脏上可能损坏神经或心脏组织。因此,跟神经接触的电极需要像皮肤一样柔软,这是柔性电子应用需要解决的重要问题。

黑科技!比5G还要快10倍的这项技术可能在2020年问世

研究人员已经研发出一种太赫兹发射器,该发射器的数据传输速度要比5G至少快10倍,而该技术有望在2020年实现应用。为期五天的2017国际固态电路会议 ( ISSCC) 于2月5号到9号在加利福尼亚州的旧金山举行,根据安排,太赫兹发射器将会在这次电路会议上被展示,这种传送机能够将一个DVD上的全部内容瞬间发送完毕。

Minoru Fujishima 是日本广岛大学的教授,也是太赫兹研究者之一。他说:“太赫兹也能与卫星进行超高速连接,而与卫星的连接,只能通过无线。这也有好处,比如,它极大地促进了动态网络连接的发展。其它可能的应用包括快速将资源下载到移动设备,基站之间实现超快速无线连接。”

据了解,该研究小组研发的是一款频率在290GHz 到 315GHz 的发射器,能够实现105Gbps的通信速度。虽然这个范围的频段现在还没有被分配,但值得注意的是它处于275GHz 到 450GHz 范围内,该频段将在国际电信联盟无线电通信部门组织的2019世界无线电大会上进行讨论。

去年该研发小组就曾向大家展示了通过使用正交调幅(QAM)大幅提高300GHz 频率的无线连接速度的研究成果。今年,他们展示的是更快的发射器,单个通道数据速率比之前快六倍。作为集成电路发射器,它首次实现单个通道速率超过100 Gbps.

低成本可印刷式钙钛矿太阳能电池生产新突破

钙钛矿型太阳能电池(perovskite solar cells),是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池,近几年,钙钛矿(Perovskite)太阳能电池的研究不断刷新转化效率新纪录。其具有优异的太阳能-电能转换效率(PCE),且制造成本低廉,近日多伦多大学的研究团队又突破了一项生产低成本可印刷式钙钛矿太阳能电池的技术瓶颈。

多伦多大学的Ted Sargent教授称“钙钛矿型太阳能电池能够以现有技术印刷生产廉价低成本的太阳能电池,钙钛矿型太阳能与硅基太阳能电池的结合能够共同提高转化效率,这种优势现在能够在低温中实现。”

而他们开发了一种全新的工艺,来生产太阳能电池关键性元件-选择性电极单基板(ESL,electron-selective layer),能够在光晶和电子电路间构建桥梁,新的工艺构建的选择性电极单基板为钙钛矿型太阳能电池的低温生产扫除了障碍,让可印刷式钙钛矿型太阳能电池成为现实。

研究团队的领导者Hairen Tan博士称“传统上生产ESL部件都需要在较高的温度以上(500℃)进行,这样你就不能将柔性塑料板放于纤维化的硅基太阳能电池上,这样会熔化。”

以胃酸发电的电池,解决了体内植入设备用电问题

据悉,该电池设计灵感源于柠檬电池。小学自然课学过,柠檬电池只需将镀锌螺丝钉和铜片插入柠檬,即可利用柠檬酸中的氢离子产生电流。

随着医疗科技的发展,在体内植入一些医疗设备,来帮助人们治疗某些疾病或代替某些器官功能已经成为趋势,但在植入设备时,总有一些隐忧,比如电池续航问题,因为许多医疗设备都是由电池驱动,但是传统的医疗设备电池总是存在一些续航、安全方面的问题,更换也十分麻烦。不过这个问题似乎不用担心了。

美国麻省理工学院和布莱根妇女医院(Brigham and Women’s Hospital)的研究人员开发出一种用于医疗的新型电池,这种电池能够靠胃酸驱动,可产生足够电力供一些微型感测器或药物输送设备执行。

麻省理工学院的罗伯特·兰格(Robert Langer)教授与多名研究人员一道,在《自然》子刊《Nature Biomedical Engineering》发文报道了这一种新型药丸。