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美國大學研發出人體可穿戴式納米發電機

西门子深爱激情网內容   查阅次数:2734   更新时间: 2019-07-21 11:08

近日,美国莱斯大学的科学家们研发出一种可以对人体可穿戴式医疗设备进行充电的小型便携式纳米发电机Triboelectric nanogenerator,患者在日常活动中通过摩擦即可对该发电机进行充电。

納米發電機工作原理

可穿戴醫療設備是指可以直接穿戴在身上的便攜式醫療或健康電子設備,在軟件支持下感知、記錄、分析、調控、幹預甚至治療疾病或維護健康狀態。該充電設備不含金屬材料,當安裝在患者的鞋子或衣服上的時候,可收集軀幹及手臂擺動産生的靜電,隨時對可穿戴式醫療設備進行充電。其不僅便于攜帶,而且環保節能,今後有望在可穿戴式醫療設備市場得到廣泛應用。

原文標題:美國大學研發出對可穿戴醫療設備充電的便攜式納米發電機

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汽車互聯與車路大會上胡小波發表“鐳神激光雷達車路協同系統”演講

2019年7月5日,2019中國汽車互聯與車路協同大會在深圳舉行。鐳神智能CEO胡小波先生在會上發表了題爲“鐳神激光雷達車路協同系統”?的演講。

各位下午好!今天與大家分享一下鐳神智能在車路協同方面所取得的成果。

鐳神智能是全球領先的激光雷達及整體解決方案提供商,一直致力于爲無人駕駛、車路協同等深爱激情网領域提供各種性能優異、質量可靠、價格厚道的激光雷達和高效完善的整體解決方案。

首先爲大家簡單介紹一下激光雷達的一些情況。大家對于激光雷達其實有著很多的誤解:首先是認爲激光雷達很貴,當然,國外的激光雷達都很貴,國內某些廠家的激光雷達性價比不高,這毋庸置疑;其次,激光雷達的技術難度很高,綜合技術能力要求很強,研發周期也很長;再者,就是車規級的要求難以滿足;最後一個是可靠性差的問題。我曾經問過深圳某一個做無人駕駛公交大巴廠家:“你們之前用國外的V公司和國內的深圳某家的16線激光雷達可靠性怎麽樣?”他很痛苦地說,沒有任何一個激光雷達能在車上連續使用超過三個月不壞的,所以得經常更換雷達。

激光雷达有很多种,其中采用TOF测量原理的,主要有机械式、混合固态以及固态等三种扫描方式。在固态激光雷达里面,目前最受关注的是MEMS激光雷达,以前则是OpA和3D Flash激光雷达,但3D Flash激光雷达的测距不是很远。

MEMS激光雷达现在面临一个最头痛的问题——目前全世界做MEMS振镜的厂家,没有一家可以提供能承受-40到105度的工作温度,同时能扛得住车规级冲击和振动的MEMS振镜,根本无法达到车规要求。现在全世界的车厂,只要拿到任何一个公司做的MEMS激光雷达,估计也都不敢拿去做车规级的测试。但这并非说明MEMS路线不可行, 只不过近三年内都不太可能满足车规, 而且成本也远没有吹嘘的200美金那么低, 根本不可能, 一台120度水平扫描角度MEMS激光雷达, 至少用2个MEMS振镜拼接,一个振镜1000多美金,2个2000多美金,而且一个ApD阵列的成本就已经远远超过200美金,再加上光学系统,精密加工的机械结构件,电路上的高端FpGA芯片,几个高速 ADC芯片,也得几千人民币, 加起来物料成本3万人民币以上是至少的, 批量深爱激情网里面很多物料的成本也很难降下来,而且光学系统调试,校准非常麻烦复杂,比机械式的还要麻烦十倍,人工费用比机械式也要高好几倍。所以,汽车主机厂指望MEMS固态激光雷达3年内能够大规模量产,或者成本能够降下来到500美金以内,都是缘木求鱼,镜花水月。

OpA技术方案在目前来说更加不可行。它产生的光束往往比其他技术发散得更大,相控阵芯片对激光功率损耗很大,旁瓣很难压制,因此很难实现远距离、高扫描分辨率和宽视场的性能,而且接收得采用面阵的ApD阵列探测器,成本远没有美国某公司说的那么理想。OpA这个技术,我们认为在5年之内没有任何可能性,而且成本也远没有吹嘘的200美金那么低, 根本不可能,一个ApD阵列的成本就已经远远超过200美金。

Flash激光雷達有兩種技術方案,一種是ApD陣列,很貴,一種是用高感光的CMOS做探測的元器件,測不遠。而且這種技術方案抗幹擾能力是最差的。其實FLASH的激光雷達所有的技術含量都在它的接收端的光電探測器芯片廠家那裏,只要接收光電探測器芯片做好了,這款激光雷達是很容易實現的,FLASH激光雷達系統整機沒有什麽技術含量。汽車應用目前基本上也不現實。

相幹型調頻連續波激光雷達這種探測模式,從未來的發展趨勢來看是一種非常好的方式。它好在哪裏呢?首先這種激光雷達是天然抗幹擾的,因爲它是幹涉型的,只對自己發出的光進行幹涉,任何別的光都幹擾不了它,這是它最大的優勢。還有一個優點就是它可以測移動物體的運動速度和運動方向。但它也有缺點,它要用單頻的激光器,聲光調制器等技術非常複雜,導致成本非常高昂。當然,這些對鐳神來說不是任何問題,這些單頻光纖激光器,聲光調制器等昂貴的器件,鐳神都可以以幾十分之一的市場價格自行生産。

上圖是我們剛剛推出來的128線激光雷達,完全按車規級標准設計,量程可達200m,目前市場價格是¥68000,千台以上批量價只要¥28000,國外同等的深爱激情网售價大概是十幾萬美金。

下表是我們的128線激光雷達的參數,對于L4、L5級別的自動駕駛,通過這款深爱激情网我們都可以輕松應對各種高低速的道路場景。

我們在128線混合固態激光雷達成功的基礎上,把線束降下來,按車規的標准又推出了32線、16線混合固態激光雷達,深爱激情网高度大概只有90mm,尺寸很小,標准視場角達到120度,定制最高還能做到150度,標准測量距離200米,可以定制最遠250和300米,完全抗幹擾的系統設計。我們認爲這種混合固態的激光雷達將是未來三年之內,唯一能夠過得了車規的激光雷達。剛剛在歐洲拿到5億歐元激光雷達訂單的法雷奧的車規級激光雷達應該也是用類似技術做的,只是它選擇的是雙面鏡,我們用的是多棱鏡。我們依托著自己深厚的科研實力、強大的工程能力和成熟的生産管理,有效將混合固態激光雷達的成本控制在了很低的水平,32線的售價在1萬塊錢人民幣左右,16線的小批量售價¥2.8萬元,而萬台起的批量價格更是低至¥3999,這是汽車主機廠真正可以在汽車前裝上用得起的激光雷達。

下圖是我們已經批量生産的360°多線激光雷達,有32線、20線、16線等等多個型號。

其中,20線激光雷達是我們專爲車路協同研發的。因爲32線激光雷達即使價格降到了五六萬,可能對很多人來講還是覺得貴,于是我們推出了20線的,它的價格在32線的基礎上將會有大幅的調整空間。

MEMS激光雷達方面,鐳神智能目前做了兩種波長方案:905nm和1550nm。其中,905nm的MEMS主要用于近距離的探測,量産可達200米;1550nm的MEMS探測距離則可達300米甚至500米以上。

下面是MEMS激光雷達掃描的效果。

這是采用1550nm波長的激光雷達,用我們自研自産的光纖激光器提供優質光源。

镭神的MEMS激光雷达采用自研的特殊 MEMS振镜,非常非常特殊的技术,可靠性非常高,性能非常优异,完全有机会在未来一年内通过车规测试和认证。

爲了提升激光雷達的核心競爭力,鐳神智能還自主研發出了首款激光雷達專用的16通道TIA芯片。它集成了接收模擬信號處理的多種功能和配置控制,將高頻高帶寬模擬晶體管、多級增益可配置低噪聲放大器、多路開關選擇器和功率控制單元等集成到比指甲蓋還小的芯片中,用單顆芯片就可以實現多線束激光雷達模擬接收處理。不久前,通訊深爱激情网全球最大的H公司向我們批量采購了這款芯片。

這個光纖激光器是激光雷達的核心元器件,也是我們自主掌握的一項核心技術。

接下來是鐳神智能的另外一個殺手锏——高精度光纖慣性導航模塊。做高速無人駕駛和測繪,現在有另外一個比激光雷達更貴的傳感器,就是光纖慣導。一個三軸光纖慣導從國外進口最便宜要30萬左右,而我們能做到它的價格的1/10。

接下來爲大家介紹鐳神智能基于激光雷達在無人駕駛、車路協同等應用領域的解決方案。實際上,無人駕駛和車路協同都是把各種傳感器融合在一起,只不過,前者是裝在車端,後者是裝在路端,此外車路協同還把5G的技術加了進去。

下圖分別是我們的多線激光雷達做的道路環境的重建,還有純點雲目標的分類識別、純視覺的分類識別,以及點雲和視覺融合後的識別效果。

下圖是我們的32線+16線點雲融合的效果。

用激光雷達做無人駕駛、車路協同,最基礎的功能就是要精准識別道路上的目標屬性,爲決策層提供機動車、非機動車、行人等的類型、方位、距離、速度、運動方向及流量等道路數據。

下面是我們在無人駕駛的部分應用案例,通過與不同深爱激情网客戶的通力合作,鐳神智能對多種道路場景的無人駕駛需求積累了非常豐富的經驗。

現在我們在車路協同領域也做了很多項目。其中,在許昌的5G自動駕駛示範區就用了50台鐳神激光雷達。這是和中國移動、北郵等單位合作一起做的一個研究項目,他們把激光雷達、視覺等傳感器組合後,利用光纖交換機將多個傳感器的數據連接融合起來,傳輸到服務器上,服務器處理完數據之後再把它發到5G基站,然後再通過5G的基站把信息發到車上。其實,這還不是最好的方式,最好的方式應該是用邊緣計算將處理後的數據直接通過基站發出來。可惜當時由于某些原因,該項目選擇了比較複雜的一個方案。

下面是我們跟大唐移動、宇通做的鄭州宇通智慧島項目,是用32線激光雷達和視覺融合之後,用深度學習對目標進行探測、識別、分類。

比如說一輛無人車在這裏行駛,轉彎處屬于被遮擋的盲區,有好些目標它不一定看得到。如何看見盲區裏面的物體出來,這一點非常重要,否則如果有個人從盲區突然沖出來就會很危險,所以車路協同就相當于爲自動駕駛打造了一雙無死角的“天眼”。如果純用激光雷達或者純用視覺,這套方案檢測的准確性很難達到99%以上,但是將激光雷達和視覺結合之後,就可以很輕松地達到99%以上的准確率。

目前采用激光雷達與視覺融合方案的車路協同項目,我們在國內還有十多個合作項目落地。

最後簡單介紹一下鐳神智能,2015年2月15日在深圳正式注冊成立,現有員工300余人,研發人員有100余人,其中海內外研究生以上人員40余人,目前擁有2000平米的研發辦公區、4000平米激光雷達和光纖激光器生産廠房,16000平米激光雷達生産廠房,是國內唯一一家自主研發出激光雷達自動化、半自動化生産産線的企業。

鐳神跟別家公司相比最不一樣的地方在于,我們可能是全世界掌握激光雷達技術方案最齊全的公司,各種激光測量原理對應的深爱激情网我們都有研發。另外我們還提供激光雷達專用的芯片、光纖激光器,以及應用領域最齊全的整套解決方案。

“鐳神,讓駕駛更安全,讓機器更智能,讓生活更美好”,這是我們一直以來爲之堅持的使命。鐳神期待與大家一起攜手創造這個更美好的世界,謝謝大家。

原文標題:鐳神智能胡小波:鐳神激光雷達車路協同系統

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日本限制原材料出口

從7月4日開始,日本政府正式執行針對韓國的“限售令”,即將限制向韓國出口氟聚酰亞胺、光刻膠和高純度氟化氫三種材料。而這三種材料又是OLED屏及芯片制造所必須的原材料,並且日本在這三種材料上具有極高的市場占有率,這也使得韓國的存儲芯片大廠三星、SK海力士等非常的緊張。

雖然不久前三星副主席李在镕專程前往日本拜會相關供應商,希望能夠通過這些廠商的海外工廠獲得相關材料的供應。不過,可惜的是,李在镕最終仍然是無功而返。根據業內消息,對于被禁的材料,三星目前似乎只有一個月的庫存。同樣,SK海力士的情況也好不到哪去。

值得注意的是,三星和SK海力士在存儲領域擁有非常高的市場份額。根據據集邦的統計數據顯示,2019年一季度全球DRAM市場實現營業收入163億億美元,其中三星、SK海力士合力拿下了72.6%的全球DRAM市場。

2019年一季度,全球NAND Flash市场实现营业收入约107.92亿美元,其中韩国三星、SK海力士合力拿下了39.4%的NAND Flash市场份额。

显然,一旦三星、SK海力士的DRAM、NAND Flash因为关键原材料断供出现减产甚至是停产,则必然将会对NAND Flash市场、特别是DRAM市场带来极大的冲击。就在日本宣布对韩国限售关键原材料之后,就已经有相关厂商开始囤货,并放出即将涨价的消息。

根據最新的數據顯示,近期DRAM芯片價格在一周內猛漲了15%,而在此之前,DRAM市場價格已持續下滑了一年多的時間。

有業內人士表示,在這種背景下,iphone制造商蘋果等主要客戶尚未開始囤積存儲芯片,但價格飙升已開始加劇人們的擔憂,即日本的限産措施將很快影響全球供應。

韓國一家芯片制造商的消息人士表示,客戶正“密切關注形勢”,但“由于需求仍然疲軟,目前仍采取了觀望態度”。

三星和SK海力士拒絕對此進行評論。

但索尼子公司Vaio的發言人表示:“如果這種影響成爲現實,我們將需要應急計劃,選項包括尋找韓國以外的替代芯片供應商。”不過這位發言人稱,這家日本電腦制造商的業務尚未受到沖擊。

全球最大的合同芯片制造商台積電已經發布警告稱,日本的高科技材料出口限制將是影響第四季度業績的“最大不確定性因素”。

原文標題:受日本限制原材料向韓國出口影響,DRAM芯片價格大幅上漲15%

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