IEEE特別報道:2018科技熱點縱覽

IEEE特別報道:2018科技熱點縱覽

第14期(總第215期)2018-4-12

一、中國的月球探索計劃

中國原定於2017年年底的嫦娥五號登月計劃或將被推遲至2019年,但這並不表示中國的月球探索計劃將會陷入停滯,2018年中國仍會朝著其月球探索計劃邁出重要一步,即由另一架火箭搭載嫦娥四號實現人類首次在月球背面軟著陸,開展原位和巡視探測。中國探月工程又一次踏上征程,將書寫人類探索月球的新篇章。

二、美國聖地亞哥的智能路燈

2018年5月,美國聖地亞哥原本只有50臺帶有智能傳感器的路燈測試網絡將會迅速增加至近3200臺,覆蓋該城市的大多數居住區域。這些路燈由美國通用電氣公司的子公司Current設計並操控,其所帶的智能傳感器能夠監測空氣的溫度、溼度和其他特性,每臺路燈的監測範圍約為36×54米的橢圓形面積。該智能路燈監測網絡不僅能夠為駕駛員提示空的停車位、提醒交通執法人員非法停車情況,還能夠與城市中現有的槍擊監控(Shot Spotter)網絡相關聯,擴大其監控範圍,並在監測到玻璃破碎或車輛碰撞等聲音後自動報警。此外,感應路燈還有望通過監測十字路口交通堵塞的時間獲得實時數據,為後期交通信號的實時調整做準備。而這一切還只是開始,Current公司總經理表示,聖地亞哥智能感應路燈物聯網所收集的數據將重新詮釋“智能城市”這一概念。

三、韓國平昌的5G冬奧會

平昌冬奧會讓觀眾瞥見了未來5G世界的模樣。韓國電信公司(KT Corporation)為2018年韓國平昌冬奧會準備了5G技術的首秀。在5G應用示範中,韓國電信公司的代表用實時的、360度無死角的比賽畫面展示5G的速度和容量。韓國電信公司稱,其提供的5G技術的最高下載速度將是現今4G系統的100倍,延遲時間低至1毫秒。韓國電信公司的競爭對手SK電訊(SK telecom)和LGU+兩大運營商也同時為平昌冬奧會準備了各自的5G技術服務。平昌冬奧會上所展示的5G技術僅是一個開端,5G網絡的全球標準預計要到2018年年末才能正式出臺,消費者可能最快要到2019年才能購買到5G手機和平板電腦。

四、東非的Zip醫療運輸無人機

五、新一代海底通信電纜工程

2018年年底,在香港和洛杉磯之間全長約為1.3萬千米的太平洋海底光纜網絡(Pacific Light Cable Network,PLCN)新海底通信電纜將投入運營。該工程在指標“傳輸距離和數據速率的乘積”上將打破世界記錄,成為新一代電纜的排頭軍。其6組光纖對在1秒內能夠雙向發送144兆兆(terabits)的數據,相當於數百張藍光光碟(Blue-Ray Disc)的數據存儲量。PLCN的主要功能是將臉書和谷歌在東亞的數據中心與位於美國的數據中心對接。現今最快的跨太平洋海底光纜“FASTER”在2016年投入運營,其12條光纖中只有數條能夠輸送實時數據。隨著用戶需求的增加,參與PLCN建設的太平洋光纜數據通訊公司(Pacific Light Data Communication,PLDC)決定使PLCN具備更大的帶寬,其採用了一種使用新的光波段的全新策略來增加載流容量——即將傳統波段(1530~1565nm)與新增的長波段(1570~1610nm)相結合,輔以其他改進,從而使電纜的總容量增加了1倍。

六、意念控制的VR遊戲亮相遊樂中心

Awakening是世界上第一款基於腦部控制的虛擬現實(VR)遊戲。預計到2018年下半年,該款遊戲將在世界各地的VR遊樂中心亮相。該遊戲實現的技術核心是附著在VR頭部裝置上的一條能夠進行腦掃描的束髮帶。這條束髮帶搭配解讀神經信號的軟件,使佩戴者能夠在玩遊戲時無需使用任何手控器。該“人腦—計算機”接口系統由位於波士頓的初創企業Neurable公司研發,該公司認為這種直覺控制器將會成為VR領域中的下一個熱點。Neurable並不是唯一一家制造VR直覺控制接口的公司,位於舊金山的Leap Motion等公司也正在致力於開發使用基於手勢接口的人手跟蹤系統,這些同樣以替代手持控制器為目標的系統預計將在幾年後面世。

七、阿聯酋的首座核電站

布拉卡核電站(Barakah Nuclear Energy Plant)坐落於阿拉伯聯合酋長國首都阿布扎比以西距離海岸約300千米處,是阿聯酋在能源多樣化和應對氣候變化上採取的一項戰略性投資舉措。布拉卡核電站1號反應堆預計將於2018年投入運營。該核電站全部反應堆建成後,將為這個以石油和液化天然氣著稱的地區生產超過50億瓦特的低碳電能。阿布扎比的一家英文日報The National將這座核反應堆建築的圓頂比喻成“工業化版本的清真大寺”。

八、商業化的自動駕駛汽車

真正的自動駕駛汽車將會於2018年在荷蘭投入商業服務,提供這一服務的是由荷蘭艾因霍溫理工大學(Eindhoven University of Technology,TU/e)的幾名畢業生創建的一家名為Amber的初創公司。Amber公司這種“以移動性作為服務”(mobility as a service)的方式與優步(Uber)、谷歌Waymo以及其他汽車大企業提供的叫車服務截然不同,它的重點並不是自動駕駛,而是為用戶提供方便的取車服務,取到車後由用戶自己來駕駛汽車。目前為止,Amber的用戶是45名當地企業的工作人員,這些用戶所得到的服務承諾是能夠在合理的步行範圍內取到他們預定的車。Amber將在近期為這些車裝備自動駕駛系統來實現汽車自動歸位,屆時這些車將在交通情況相對簡單的晚間緩慢自動行駛歸位。不過,這種汽車的使用還有一個限制條件,即只能在某些地圖信息詳細的郊區運行。

九、極紫外光刻用於芯片製造

極紫外光刻(Extreme Ultraviolet Lithography,常稱作EUV光刻)是以波長為10~14nm的極紫外光作為光源的光刻技術。10多年來,半導體生產產業一直希望極紫外光刻能夠挽救摩爾定律。近期,三星公司(Samsung)率先宣稱將在2018年下半年利用EUV工具生產芯片,而格羅方德(Global Foundries)、臺積電(TSMC)和英特爾(Intel)近期也都在朝著相同的方向前進。在整個EUV發展歷程中,光源開發者多年來一直致力於開發功率足夠高的光源並使系統具有足夠的透射率,以實現並保持高吞吐量。近期,阿斯麥公司(ASML)已經在實驗室中展示了250瓦特的光源,並將在2018年獲得實質性進展。雖然在很大程度上已經攻克了光源的難題,但EUV光刻技術在掩膜(mask)上還存在一些問題,仍需要繼續完善。

十、會製作T恤的機器人

傳統的機器人對於織物等柔軟靈活的材料顯得有些笨拙。2018年的晚些時候,美國阿肯色州小石城的一家生產T恤的工廠將會使用一批機器人進行生產,這些縫紉機器人最高效率達到22秒/件。這些名叫Sewbots的縫紉機器人結合了機器視覺和先進機械手兩種高端技術,由位於亞特蘭大的機器人自動化縫紉公司(SoftWear Automation)研發,該公司是主要由佐治亞理工學院的學者組成的高科技公司,開發擁有自主知識產權的全自動機器人縫紉生產線和其他縫紉產品。該工廠將安裝21條生產線,計劃每年為阿迪達斯製作2300萬件T恤。業內人士稱縫紉機器人不僅將使工廠能夠更快速低廉地生產衣服,而且能夠根據客戶的尺寸和品味進行精準裁衣,具有變革服裝產業的潛力。

十一、美國的新一代超級計算機

近兩年,中國的“神威·太湖之光”和“天河二號”兩臺超級計算機超越了美國最快的“Titan”超級計算機,使美國在Top500(500臺最快的超級計算機)榜單上退居到第二位。2014年,美國橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory,ORNL)開始研發新一代超級計算機,預計2018年晚些時候,這臺名為“Summit”的超級計算機將取代美國的Titan。Summit的峰值性能將達到約20億億次(petaflops),成為世界上性能最強大的超級計算機。與Titan不同,Summit的研發製造並不是在前一代超級計算機上逐步升級的舊模式,而是進行了全新的設計。Summit將在功率和效率上得到大幅提高,利用比Titan多1倍的功率達到Titan運行速度的5~10倍,其佔用空間也減少了60%。

十二、用於抓捕偷獵者的人工智能系統

每年,偷獵者殺死近2.7萬頭非洲象(約佔象群總數的8%),長此以往,這些珍稀動物將在10年內滅絕。解決這一問題需要考慮兩個方面:一是預測偷獵行為將會發生的地點;二是讓巡邏者能夠出其不意地打擊偷獵者。基於此,美國南加州大學(University of Southern California,USC)的研究人員創造了一個名叫PAWS(Protection Assistantfor Wildlife Security)的人工智能系統,利用機器學習算法和以往巡邏的數據預測未來可能發生偷獵的地點,建立博弈論模型生成隨機性、不可預測的巡邏路線。這一系統在烏干達和馬來西亞進行的實地測驗中都獲得了良好的效果,2018年該系統將擴展至中國和柬埔寨使用。此外,PAWS系統還將很快與現有的跟蹤工具SMART(野生動物保護機構在全世界許多地方部署的跟蹤工具,用於收集和管理巡邏數據)進行合併。

編譯:宋 穎

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