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充气床垫王中林院士信息科学和物联网领域的4化

文章来源:订做机械网  |  2019-07-30

充气床垫王中林院士:信息科学和物联网领域的“4化”

4个现代化即“工业现代化、农业现代化、国防现代化、科学技术现代化”,简称4化,是中国共产党1960年代提出的国家战略目标。1964年,周恩来总理首次提出把中国建设成为1个具有现代农业、现代工业、现代国防和现灌装设备代科学手机贴纸技术的社会主义强国。改革开放310年来,中国锐意进取逐渐实现了“4个现代化”。而在信息技术(IT)发展的百年历程中,从摩尔斯电码到“埃尼阿克轨道衡”计算机,从晶体管到集成电路,从移动通讯和Wi-Fi网到人仿真软件工智能和物联网,这些技术革新深入地改变着人类现代社会。回顾过去展出售宠物望未来,中国科学院纳米能源与系统所首席科学家、佐治亚理工学院王中林院士首次提出了信息科学和物联网领域的“4化”:即微小集成化,无线移动化,功能智能化,和全自驱动化相干文章发表于最新1期的《本日材料》Materials Today期刊。(DOI:10.1016/j.mattod.2016.12.001;)

信息技术的发展经历了1个漫长的时期,可以概括为计算机通讯技术、微电子技术和网络技术的历程。

1836年,美国的摩尔斯发明了电报,成为通讯技术的开山鼻祖。到了1946年,宾夕法尼亚大学成功研制出第1台计算机装备,“埃尼阿克”标志着计算机通讯技术的问世。然后,人类于1948年发明了第1个晶体管,又于1958年研制出第1块集成电路,短短10年时间,便引发了1场波及全球的微电子技术革命。

微电子技术能够将日趋复杂的电子信息系统集成在1个小小的硅片上,使电子装备向着微型集成化发展,同时增进了集成电路从中、小范围逐渐发展为大范围和超大范围集成电路。

紧接着1969年,美国成功组建了世界上首个采取分组交换技术的计算机网络,到了1986,美国国家炊具挂盘科学基金网NSFNET建成并于1991年促进因特网进入商业利用领域,从而使互联注塑机械网得到奔腾性的发展,给全部信息技术产业和人类社会的进步带来了Av插座重大影响。

21世纪以来,基于移动圆螺母互联技术的快速发展,物联网“Internet of things(IoT)”成为新1代信息技术的重要组成部份和发展阶段。物联网通过智能感知、辨认技术与普适计算等通讯感知技术,广泛利用于网络的融会中,也因此被称为继计算机、互联网以后世界信息产业发展的第3次浪潮。

物联网是将互联网和世界各地的任何东西(例如航运对象,货物运输商和人等)链接起来的技术驱动力,它需要广泛散布的传感器例如射频辨认、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感装备,用于健康监测,平安家居,智能交通,物流供应,环境保护,基础设捷达配件施监测和安全等领域。而驱动这些数以亿计传感器的能源供应是亟待解决的问题。斟酌到传统电池技术有限的寿命,高保护本钱和环境问题,这不是物联网供能的最好解决小额贷款方案。自考培训

通过从工电饼铛作环境搜集能量(如风、磨擦、声学、超声波、生物、流体)使装备自供电,并可延续地操作和运转,这是王中林院士在2006年和2012年分别发明基于压电纳米发机电和磨擦纳米发机电首次提出的自驱动系统(self-powered system)的原始动机。基于位移电流时变电场和压电/静电感应原理的纳米发机电有以下优点:低频贝雷帽下的高能量转化效力、小体积低本钱、多种工作模式、材料的多样性、多领域利用等等,使得纳米发机电在微/纳能源搜集、小型化传感器和未来物联网等方面得到广泛管阀的利用。

通过对现阶段移动互联发展趋势的深入认识和总结,回顾历史总结未来,王中林院士首次提出了信息科学和物联网领域的“4化”(图1):即微小集成化(1958-),无线移动化(1973-),功能智能化(~2000-),全自驱动化(2006-),其中第4化支持前3化。

首先,在过去铸钢的半个世纪中,电子产品的小型化1直遵守摩尔定律,即芯片上的器件数量每18个月防水盒就翻倍。固态电子器件使得在单个芯片上集成净水器许多组件成为可能。集成电路为提高可靠性,减小尺寸,提高计算速度,下降功耗等提供了基础。

其次,下1个革命性的进步是无线/移动通讯技术的发展。通过基于光纤的信息传输和计算机科学相结合,互联网的发展已改变了世界的每个角落。从里程表1973年摩托罗拉公司推出的第1部手提电话到目前覆盖、全球人手延时器1部的手机和GPS定位系统的普及,我们的生活中无处没有移动通讯。

第3,在过去几10年中,通过向移动装备中添加与个人医疗保健密切相干的功能,例如随时检查心跳,丈量血糖和血液,及时报导雾霾和紫外线等,人们可以充分利用现代传感器技术取得更加安全和健康的生活。

最近几年来的人工智能和大数据的出现,更是我们进入了功能和智能的时期。最后,有1点可以确信,那就是没有能源供给,所有的电子装备都没法工作!因此,如果我们能够使移动电子装备自供电,使得系统可以连续地无中断地操作,这既是物联网的迫切需要,又是现代信息科学的1个巨大的驱动力。

早在2006年,王中林院士就在《科学》杂志上撰文并首次提出了“自驱动”的概念(梳妆台Wang,Science,312(2006)242⑵46),紧接着在2008年,王中林粮机配件院士又在《科学美国人》上进1步论述了“全锰氧化物自驱动化”的理论基础、实验模型和利用展望(Z.L.Wang,Scientific American,Jan.(2008)82⑻7)。全自驱动化摆脱了电子马桶疏通器抹胸件外部供能的桎梏,是未来物联网发展微小集成化,无线移动化,功能智能化的重要技术支持和理论基础,预示着自驱动纳米科技在传感、机器人、微系统、复合能源等方面广泛的利用前景。

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