值得关注的十大前沿技术
发布时间：2011-2-9 08:01
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上网日期: 2011年02月08日 电子产品每年都在更深入的融入我们的日常生活，并成为不可分割的一部分。在经历了2009年的衰退及为生存而战，许多电子行业的从业者--无论是公司还是个人，都在2010年再次雄起。 在多数情况下，雄起力量最显著的人往往行为激进、且比他们的竞争对手和同行承担了更多的风险。不过，虽然他们并不担心过于激进，但仍努力遵从更多的规律，更敏锐的专注于他们的产品、技术、以及客户。 在本期"产业趋势"栏目中，我们将和您分享了EE Times编辑们所选择的"十大前沿技术"，其中包括姿势识别、个人功耗管理、触摸平板电脑、远程医疗、汽车雷达、地理标签、能源存储、3D、生物降解等涵盖传感器、电源管理、无线技术、材料技术等学科，我们认为这些技术在2011年及以后正处于即将蓬勃发展的边缘。当然，其中一些技术的潜力比其他更明显，但总体上这十大技术显示了公司和工程师们的努力的方向。 随着服务基础设施（从无线医疗到3D广播）的不断完善，电子产品将在未来几年中扮演越来越重要的角色。我们很希望您在阅读完这些技术之后，能进行您自己的专业分析，然后在我们的网站专题中与大家一起分享。希望能通过大家的无私分享使我们对未来技术发展思路更清晰。 以下是EE Times编辑们认为将在2011年及2011年以后人们街头热议、吸引开发人员和投资者以及让最终用户自愿打开钱包的十大技术。 解放双手的姿势识别技术 姿势识别技术多年来一直处于好奇的实验室研究阶段，尽管人们迫切期待双手自由操作，但仍有许多绝妙的成果停留在实验室中。目前PrimeSense公司赢得了Project Natal项目的设计，该项目将用于开发Xbox 360的Kinect免提运动控制器，并将形成这个领域需要的杀手级应用。基于加速度计和陀螺仪的Wii棒也激起了公众对更具创新性的用户接口的兴趣。将识别硬件转移进控制器、让用户的双手空出来将成为游戏规则的颠覆者。像Kinect这种免提接口的空前成功将激励Canesta(最近被微软收购)、Hillcrest Labs和Movea等公司开始为电视和笔记本电脑等其它平台提供免提接口。事实上，下一个最佳举措也许是"姿势控制"这个标准词汇的发展。--Peter Clarke 
图：用于微软Xbox 360的Kinect控制器将智能置入摄像头中，同时应用姿势识别算法进行控制，从而彻底解放了游戏者的双手。 个人功耗管理让你来掌控 "让每个家庭和商业用户能获得及时且游泳的能源使用信息"是通用电气、谷歌、Intel、Honeywell、惠尔浦和42家其他公司最近向总统奥巴马递交的一封公开信的焦点，他们建议"通过给予人们监视和管理他们能耗的能力（例如通过他们的计算机、电话或其它设备），我们能举数百万居民之力减少温室气体排放，并帮助消费者节省数十亿美元。" 谷歌已经有一个可供免费下载的应用程序--PowerMeter，它能通过固定配电盒(breaker-box)附件(例如Energy公司的TED(The Energy Detective))监视家里面的总能耗。Intel公司更进一步，准备像曾经帮助个人计算一样"个性化"能源管理；公司已经制造出一种个人能源监视器原型，这种监视器可直接插入墙上的插座(而不是配电盒)，并使用人工智能推断家里哪台设备在工作、它们此时消耗多少功率。 2011年，Intel公司、合伙伙伴及竞争对手都将推出个人电源管理设备的完整生态系统。- R. Colin Johnson 
图：谷歌的PowerMeter和TED可能帮助用户通过计算机或移动设备监视能源使用情况。 更多触摸屏平板电脑 设计仅用于消费内容而不是既消费内容又创建内容的电子产品开始于苹果公司的iPod音乐播放器，当时只有微软的Zune进行了有效的挑战。然而，在苹果的iPad初次亮相后，各家大型电子产品生产商都开始跟风。笔记本电脑、上网本、智能手机甚至音乐播放器的制造商都将在2011年推出竞争性的触摸屏平板电脑。几乎所有厂家都试图仿效引领潮流的iPad，同时增加一些差异化内容。例如戴尔的Streak还能用来打电话。 只有少数供应商尝试建立能与苹果短兵相接的生态系统。三星就是其中一家，它的Galaxy Tab在性能上非常接近iPad，而向下还有一个有着相似名字的手机伴侣(iPhone对应iPad，Galaxy S对应Galaxy Tab)。 其他公司则瞄准了关注较少的市场。例如惠普公司面向商务的Slate，它有一个触笔输入，非常适合公司客户，例如现场理赔员配备Slates的保险公司。Research in Motion(RIM)公司的PlayBook凭借黑莓手机超级安全的声誉，堪与iPhone媲美。将类似iPad的PlayBook与黑莓手机联系在一起可以让RIM用户与iPad主人并驾齐驱，并且不牺牲安全性能。- R. Colin Johnson 
图：通过将类似iPad的PlayBook(见图)紧密联系超级安全的黑莓手机，RIM公司对其加密算法的超级安全性抱有很大的信心。 用于医疗护理的无线连接 家庭医疗护理在无线技术方面不断取得成功，而2011年和2011年以后无线技术将在远程提供保健和管理方面显得至关重要。通用电气、Intel和高通等公司正在将他们的远程医疗护理和独立生活设备开发工作重点转移到无线连接来。 在高通公司开发的作为远程医疗护理解决方案关键部分的无线医疗网关功能描述中，来自身体传感器的数据将通过蓝牙、Wi-Fi或超低功率BAN无线信号与手持无线设备进行通信。MedApps是涉足这一市场的另外一家公司，该公司的HealthPAL移动健康监视设备能自动通过无线方式向服务器传送生物识别读数，将病人的数据提供给远程监视和浏览。 LynuxWorks则与Portwell公司合作提供基于Intel芯片的概念证实的无线传感器平台，它能监视超过25个蓝牙无线生物识别传感器，并以图形化方式描绘病人的传感数据，从而实现在人们熟悉的Windows环境中的可视化监视。- Nicolas Mokhoff 
图：HealthPAL通过蓝牙链接医疗设备，采集读数，然后通过HealthCOM发送和接收信息。HealthCOM是MedApps公司向专业医疗护理设备供应商提供的基于web的入口。 汽车雷达普及经济车型 雷达技术用于汽车已经十多年了，虽然汽车制造商在采纳高成本但有安全意义的技术时一贯表现得十分谨慎。但随着硅传感器成本的下降，以及这种技术不断获得豪华汽车的青睐，在今后几年中雷达系统将开始向中等价格汽车普及。更低的硅和系统价格也鼓励更多的政府强制推行汽车雷达。 进入2011年，汽车雷达已经能在前视应用中避免碰撞和减轻伤害，还能通过后视雷达实现盲点监视和辅助停车。2011年后，这种技术将最终实现无人高速公路驾驶监视，同时借助使用前视和后视雷达的智能算法以及车道检测系统控制电子油门（drive-by-wire ）驾驶、加速和刹车系统。- Peter Clarke 
图：使用ADI等公司芯片设计的汽车雷达系统将分别用于前视和后视单元实现碰撞避免和盲点检测。 真实世界的地理标签 增强现实(AR)，或者通过设备显示器将信息叠加到现场图像上，已经在军事应用中得到验证，例如战斗机上的智能风档玻璃显示器。现在消费类AR正在走向具有GPS功能的照相手机。 2011年，苹果、谷歌和十多家新创企业计划提供的设备和系统将以AR风格传递商业信息--例如你所在商场的各家商店都有哪些打折活动。甚至Intel Capital也在狂热地寻找机会投资Layar公司。Layar是一家向开发人员提供在线工具的AR平台公司。 但社交网络可能是杀手级AR应用。例如，Sekai Camera允许用户将他们自己的AR便笺留在兴趣点。举例来说，一位走向冰激凌店的游客可以将手机相机对准商店的前面，并写上一条推荐软壳开心果的消息。其它Sekai Camera用户在将手机相机瞄准商店时就可以看到这位开心果迷的便笺。- R. Colin Johnson 
图：用Sekai Camera相机观看东京地平线可以揭示数百个用户提供的地理标签，它们突出了社交媒体的兴趣点。 能源存储媒介的探索 有许多奇异的新技术可以用作高效能源存储的长期愿景，但目前还没有哪种技术可以作为锂离子电池的商用化可行替代品，而最近对锂离子技术的改进将使锂离子技术在短期内保持领先地位。 A123 Systems是一家基于纳米材料(MIT推出的)的先进锂离子电池开发商和制造商，最近该公司被选中为中国最大的汽车制造商--上海汽车工业公司的电动客车开发电池组。A123还签署了一份交易，在将太阳能和风能送入电网的过程中向AES Energy Storage公司出售相当于44兆瓦的电池。 虽然今天的锂离子电池是能源存储方面的典范，但这种技术在能量密度和原始材料可用性方面存在固有的局限性。如果可替代锂离子电池的商用化产品不能马上找到，这些局限性反过来会限制电动汽车的生产。- Nicolas Mokhoff 
图：A123 Systems公司的Nanophosphate锂离子电池是一种可用于混合电动汽车的商用化能源。 3D始于移动设备 这个度假季节零售商们有充足的3D电视库存，但产品的接受程度一直受牵制于片源有限，而且需要用LCD立体眼镜在显示器切换双眼视像时进行调光。用户群还局限于家庭影院市场中，DisplaySearch公司预测2010年将有320万台3D电视机出货。 然而上述同样的报告预测2014年3D电视机将增长到9000万台以上--占当年销售的所有平板电视的41%，而今天仅占到2%--因为不需要眼镜的裸眼立体显示器将进入市场。比如东芝公司就已经在日本开始销售不用带眼镜就能观看的3D电视机。 2014年购买裸眼3D电视机的许多用户通过使用嵌入在他们移动设备(如富士的3D数码相机)中的裸眼立体显示器而早已拥有立体观看经验。In-Stat公司预测2014年用于移动设备的裸眼立体3D显示器交货量将超过6000万台。 - R. Colin Johnson 
图：像富士3D数码相机这种移动设备有内置的裸眼立体显示器。到2014年，这种设备的市场出货量将增加到6000万台以上，据In-Stat公司预测。 生物降解的电子产品 业界一直在努力推进电气设备和电子产品的回收，但终极目标是完全生物可降解的电子产品。 在斯坦福大学和其他地方设计的早期生物可降解电路被用于植入医疗系统中的药物输送控制电路，在这种情况下有机电子产品速度较慢不是问题。例如，意法半导体公司和瑞士Debiotech S.A.公司就已经在合作开发胰岛素纳米泵，这种泵的生物可降解版本可以工作几个月时间，然后容易的溶解掉。 生物可降解植入的成功以及有机电路速度的提高将终有一天让可融于环境的电子产品普及开来。- Peter Clarke 
图：发达国家的立法有助于完善本地电子产品的回收活动，但也导致寿命终了产品出口到没有严格环境法律的发展中国家。 3D光学测量技术 电视机、游戏机和移动手机的3D输出将在2011年被3D输入连接在一起。被称为3D光学测量的这种技术将光线条纹投影到物体上，然后通过测量反射光线的失真推断尺寸和形状，从而允许现实世界的景色自动输入到3D模型。 产生精确的3D模型一般要求人工测量或昂贵的基于激光的3D范围查找系统。现在TI公司和其他公司正在努力减小基于微机电系统的微型投影仪尺寸，以便使用结构光照明技术(SLI)低成本地完成相同的工作。SLI通过将光线矩阵投映到物体上实现自动的3D检测，而来自物体的反射失真允许系统自动推断物体的尺寸。 该技术的应用范围可以从3D视频游戏开发到远距离识别身份的指纹扫描仪。例如，Seikowave公司正在利用专业红外MEMS微型投影仪将SLI引入医疗诊断领域；这种设备能以非侵入的方式监视呼吸科病人胸部的起伏，比如在医疗测试期间。- R. Colin Johnson 
图：这张图显示了使用结构光照明(SLI)的一个复杂物体的3D模型，该模型由Seikowave公司创建。SLI使用TI公司的数字光线处理器将光线条纹投射到3D物体和背景上，然后通过测量失真来判断形状。 3D光学输入测量机制将成为娱乐用3D输出技术的有效补充 |
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