Writer： admin Time：2022-10-26 Browse：143
电子发烧友报道（文/黄山明）年关将至，又是一年即将过去，而2020年，注定能在历史长河留下重重的一笔。新冠疫情、新基建政策、国际贸易环境恶化、国产化替代加速、蓬勃发展，众多的事件汇聚成这“魔幻”的一年。但从另一个角度来看，这一年也让许多创新性的技术得到了长足的发展。
本次挑选了十项在本年度具备创新性的应用新技术，从创新的角度，来感受这一年所带来的科技变革。值得注意的是，其中不少技术如今已经得到了普遍应用。
今年发生一件黑天鹅事件，即新冠疫情，不仅严重危害到了全球人民的健康安全，也对所有产业造成了极大地冲击。想要控制疫情，只有尽快查明每位感染新冠的患者，并进行隔离治疗才行，而这需要针对每位患者进行追踪排查。
同时规划其行动路线，对患者可能接触的人员也进行隔离观察。但想要精准的判别其行动路线，单纯通过人员去进行排查，一方面成本太大，另一方面未必能够足够精确。
通过大数据分析显然是一个高效的方式，比如通过运营商数据追踪患者的行动路径，对其走动的区域以及接触的人群进行判断，从而缩小排查范围。
此外，在人流量较大的区域，通过光学测温技术与人工智能技术进行结合，实现精准测温、人温绑定、自动预警、全域掌握，对疑似患病人员做到全局追踪。
不仅是中国在针对新冠患者进行路径追踪，韩国也启用了大数据分析系统。2020年3月份，韩国开发了“新冠肺炎疫情智能管理系统”，过去核查1位患者需要1天的时间，而使用大数据分析后，1个病例只需要10分钟。在管控突发性传染病时，时间就是生命。
用大数据分析，可以很轻易的辨别出患者的行动路劲，但如何判断哪些是可能的潜在患者呢？新冠肺炎感染后的一大特性便是温度的上升，而红外热成像仪则可以很直观的感受到温度的变化。
普通的住宅区或者人流量较小的商场，可以通过额温枪来对个人的提问进行监测，但在流量很大的区域，如地铁站、火车站、机场等地方再使用额温枪则效率太低。红外热成像仪在这些场景中的布置，可以解决人流量过大测温效率低的问题，同时也降低了人员的工作量。
红外热成像仪原理是检测物体热辐射的波长，经过电子和软件技术的处理，形成明暗色差不同的红外热成像。在通过热辐射算法转换后，实现热像与温度之间的换算，测出了人的体温。
一旦发现温度异常目标后，再进行专业的体温测量，确保测试的准确性，同时通过联网将疑似患者的数据上传。虽然红外热成像仪并非是新技术，但大范围被应用在民用领域还是在今年，并且在可以预见，红外热成像仪将成为未来人员流动闸口的标配装置。
在疫情期间，口罩成为人们生活的必需品，也是防止新冠病毒扩散的一个有力措施。但在过安检或者刷脸进入办公场景时，戴着口罩很难被识别。
美国国家标准与技术研究院（NIST）曾经做过一项研究，在测试了市场中89种商业人脸识别算法后，NIST发现，算法识别戴口罩人脸的错误率高达5%-50%。同时，他们还发现相比蓝色口罩，佩戴黑色口罩的人脸更容易出错。
但摘下口罩无疑会加大安全隐患，为此，许多企业都开始研发利用AI技术来识别佩戴口罩的人脸图像。目前多地已经配备了具备检测戴口罩情况下进行人脸识别的测温机，即便在监测对象化妆、戴眼镜、佩戴口罩等情况，都能通过AI算法测温、消毒、人脸识别，做到真正的无接触安防检疫。
需要注意的是，人脸识别作为一项生物识别技术，其采集的数据，应遵循合法、正当、必要的原则，并经被收集者同意。同时，人脸识别系统也必须符合法律有关规定才能安装。
受到疫情的影响，人们开始在家中进行远程办公，也诞生出了许多远程办公的需求及产品。其中一个最大的赢家则是Zoom，作为一家远程多人办公软件，今年以来Zoom的股价累积涨幅已经达到了7倍。
远程办公同样并非一个新的概念，但在过去，这只是一项非主流的需求，加上大多数人的观念仍然认为面对面交流是更加高效的，因此远程办公在市场中一直不温不火，知道遇上了疫情。
经过一段时间的使用，企业也开始发现，如果从长期的企业成本来考虑，远程会议已经被验证能够有效降低企业差旅费用。加上5G、Wi-Fi6等新技术的推广，都让远程办公的效率进一步提升。
此外，除了远程办公，还有远程教育、远程医疗等，在此期间均有了长足的进步。还可以通过VR/AR等设备，进行远程运维、远程修理等操作，让工程师足不出户，便能发挥其最大的作用。
在电池技术长时间无法得到革命性进步的今天，发展充电技术成为大多数厂商的共同选择，而今年也是众多厂商在快充技术上爆发的一年。
以快充技术应用最广的智能手机为例，今年的手机快充功率已经达到了120W，电压达20V，电流可以达到6A，通过在手机中放置两颗并联的充电芯片将电流分流的技术进行超快速充电。一块4500mAh的电池，可以用23min便充满，相比起某款连充电头都没有的企业，中国的快充技术，包括GaN充电头技术，不得不说进步极大。
除了应用在智能手机领域以外，电动汽车也面临着充电慢、充电有隐患等问题。而今国内的一些企业在电动汽车充电上已经获得了突破，充电倍率可以达到3C-6C，充电时间由原来的6小时缩短至25分钟以内。未来，还可以实现最快5分钟充满电。
从全面屏概率被推广以来，在智能手机领域，消费者与厂商对于真正全面屏的追求便没有听下脚步。但如今市场中仍然充斥着异形屏、刘海屏等设计，即便是升降式摄像头，也不是真正全面屏的最终形态。
而屏下摄像头技术，无疑是达成全面屏的最佳方案。而屏下摄像头的难点在于隔着一层屏幕，如何获得更多的进光量，在摄像头上方的屏幕如何保持原有的显示效果。如果无法解决，可能造成屏幕PPI下降导致“纱窗”效应。
今年厂商们在屏下摄像头技术上也是突飞猛进，如中兴便已经推出了相应的屏下摄像头手机，成为市场中第一个吃螃蟹的厂商。小米也推出了第三代屏下摄像头解决方案，通过全像素点显示+像素缝隙透光来解决屏下摄像头拍照及显示的问题。
屏下摄像头技术一旦成熟，除了改变智能手机的形态设计以外，对整个显示面板市场或许都将带来意想不到的改变。
3D打印技术从诞生以来已经获得了长足的发展，开始在工业界中大面积应用。尤其在航空航天领域中，对于3D打印的加工时间有更高的宽容度，只要性能够好，就可以采用，因此可以看到在航空航天中已经有不少的应用。采用3D打印的器件一方面可以提高器件的完整性，另一方面也能够加强器件的稳定性。
而今，在汽车领域中，3D打印也获得了广泛的应用。如电动汽车的龙头特斯拉便一直在使用3D打印技术，但更过用于原型制造，在生产中较少使用。
不过有专业人士在对特斯拉最新发布的Model Y进行拆解时发现，其中的HVAC系统已经集成了部分3D打印的零件。
此外，还有德国的议价零件供应商MAHLE为保时捷911GT2RS制造了3D打印的发动机的活塞，花费12小时，打印了12000层。这种加工方式由于采用了更优化的机构，降低了器件10%的重量。同时还在活塞内部做出了油路冷却道，降低了温度应力，优化燃烧。
目前唯一需要解决的问题是3D打印的效率，未来采用3D打印整车也不是不可能。
如果看过科幻电影或者小说，就能发现其中一项技术被经常的引用，即全息投影。所谓全息投影技术，指的是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的技术。
过去由于技术的限制，只能在电影中一窥阵容，但在如今，这项开始应用在更广泛的领域中。如2020年的两会，黑龙江广播电视台便采用5G传输技术和全息投影技术相机和的方式，在黑龙江演播厅实现了与北京全国两会代表虚拟投影“面对面”的访谈。
在2020年的人工智能大会上，阿里巴巴前CEO马云也通过全息投影的方式，与特斯拉联合创始人兼CEO马斯克进行远程对话。
这些技术都是依托于5G通信技术，今年也是5G的商用元年，利用5G技术的特点实现了远距离全息投影，让科幻照进了现实。
HUD即抬头显示器，而AR-HUD及现实增强型抬头显示器，可以将图像与前方的环境融合，让驾驶员更好的获得信息，立体感更强。能够将一些如导航路线、限速信号实时的显示在驾驶员视野前方，减少驾驶员因为低头、转移视线等带来的安全隐患。
HUD也是如今汽车智能座舱的重要组成部分，未来汽车的ADAS水平必然会更高。据相关数据统计，在2020年1-4月份，国内销售的新车HUD搭载率同比上一年增长了41.94%，市场呈现快速增长的态势。
而AR-HUD作为HUD的升级版本，也是未来HUD的发展方向，配合摄像头、传感器、Wi-Fi、GPS，能够带给驾驶员更好的驾驶体验。如奔驰S级、大众的ID3，都宣布将搭载此项技术，预计明年将会真正落地。
今年也是汽车技术快速发展的一年，众多车厂都致力于将汽车智能化，除了上述的AR-HUD以外，智能像素大灯也是其中重要的一环。基于DLP投影技术，以LED作为光源，DMD芯片为核心器件，能够实现百万像素的灯光投射。
相比于传统的汽车大灯，智能像素大灯能够依据复杂的道路状况对车辆周围环境进行感知，实现弯道的自适应照明、行人防眩光及提示信息、车辆识别及防眩光，限速标志标识及投影。
如果说AR-HUD是给驾驶员看的，那么智能像素大灯更多的是给其他人的标识。比如在夜间行驶时，通过预测行人动态，可以实现投射斑马线或禁行标语等交互信息，给行人投射提醒光束，提醒一些“低头族”注意来往的车辆。而在汽车智能化的未来，智能像素大灯获将成为智能汽车的标配。
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来源：国家自然科学基金委员会MIT Technology Review
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