預(yù)計(jì)火星任務(wù)、可穿戴式大腦掃描儀和量子通信將取得進(jìn)展。

01

去年，殺菌紫外線燈在用于抗擊冠狀病毒的武器庫(kù)中找到了一席之地，在病房天花板附近放置高空固定裝置，并用于消毒箱清潔個(gè)人防護(hù)裝備。但由于UV-C light的危害 -- 破壞病毒和人類的遺傳物質(zhì)，阻止了UV-C light更廣泛地推廣使用。現(xiàn)在，位于東京的照明公司Ushio認(rèn)為他們已經(jīng)找到了答案：產(chǎn)生222納米波長(zhǎng)的燈仍然可以殺死微生物，但不能穿透人的眼睛或皮膚。Ushio的Care222燈具模塊于2020年底投入批量生產(chǎn)，2021年將集成到其他公司的產(chǎn)品中，如Acuity品牌的辦公室、教室、商店和其他占用空間的照明設(shè)備。

02

今年年初，光子將在紐約的石溪大學(xué)和布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室之間加速發(fā)展，這是一次雄心勃勃的量子通信演示。由于量子力學(xué)的的特點(diǎn)，下一代通信概念最終可能會(huì)提供前所未有的安全性。在演示中，來(lái)自初創(chuàng)公司Qunnect的量子存儲(chǔ)緩沖器（quantum memory buffers）將被放置在每個(gè)位置，這些緩沖區(qū)中的光子將在一個(gè)蜿蜒70公里的網(wǎng)絡(luò)上相互糾纏。

03

海上風(fēng)力發(fā)電的開發(fā)商很快就發(fā)現(xiàn)自己身處加利福尼亞海岸的深水區(qū) -- 洪堡灣附近的一處遠(yuǎn)景區(qū)水深從500米到1100米不等。這些條件需要一種新型的浮式風(fēng)力渦輪機(jī)，它用結(jié)實(shí)的纜繩拴在海底。現(xiàn)在，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在蘇格蘭和葡萄牙沿海的試點(diǎn)項(xiàng)目中得到了驗(yàn)證，風(fēng)力發(fā)電公司也渴望獲得加州沿海三個(gè)擬建地點(diǎn)的使用權(quán)。他們預(yù)計(jì)，美國(guó)海洋能源管理局（U.S. Bureau of Ocean Energy Management）將在2021年開始“拍賣”其中至少部分場(chǎng)地的租賃權(quán)。

04

印第安納波利斯汽車賽道是世界上最著名的汽車賽道，今年10月將舉辦一場(chǎng)前所未有的賽事：第一場(chǎng)自動(dòng)駕駛賽車的高速比賽。來(lái)自世界各地的大約30個(gè)大學(xué)代表隊(duì)報(bào)名參加印地自主挑戰(zhàn)賽，在比賽中，加大馬力的賽車將達(dá)到320公里/小時(shí)（200英里/小時(shí)）的速度。為了贏得100萬(wàn)美元的最高獎(jiǎng)金，團(tuán)隊(duì)的Dallara speedster必須首先在25分鐘或更短的時(shí)間內(nèi)完成20圈。控制汽車的深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)將在他們從未經(jīng)歷過(guò)的條件下進(jìn)行測(cè)試；傳感器和導(dǎo)航工具都將必須應(yīng)對(duì)極端速度，這將不會(huì)留下任何誤差。

05

參與DARPA地下挑戰(zhàn)賽（Subterranean Challenge）的機(jī)器人已經(jīng)在三個(gè)不同的路線上進(jìn)行了測(cè)試；它們必須在地下隧道、城市環(huán)境和洞穴網(wǎng)絡(luò)中導(dǎo)航（盡管洞穴部分由于流感大流行而被切換到全虛擬路線）。今年晚些時(shí)候，來(lái)自世界各地的SubT團(tuán)隊(duì)將在最后的活動(dòng)中把這一切結(jié)合起來(lái)，這將把所有三個(gè)子領(lǐng)域的元素整合成一個(gè)單一的綜合挑戰(zhàn)課程。這些機(jī)器人必須在充滿障礙的環(huán)境中展示它們的多才多藝和耐力，在這種環(huán)境中，與地面上的世界的交流是有限的。美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局預(yù)計(jì)，2021年流感大流行的情況將有足夠的改善，從而使體育競(jìng)賽成為可能。

06

今年2月，將有不少于3艘飛船與這顆紅色星球會(huì)合。今年地球和火星的軌道使兩顆行星相對(duì)靠近，使它們之間的旅行更快、更便宜，而這并非巧合。中國(guó)的“天文一號(hào)”任務(wù)計(jì)劃交付一個(gè)軌道器和探測(cè)車，以搜尋地表下的水；阿聯(lián)酋的“希望”軌道器旨在研究火星氣候；一個(gè)貝殼狀的太空艙將存放美國(guó)宇航局的“毅力”號(hào)探測(cè)車，目的是尋找過(guò)去生命的跡象，同時(shí)還測(cè)試一架名為“Ingenuity”的小型直升機(jī)無(wú)人機(jī)。雖然不能保證太空船能安全到達(dá)目的地，但數(shù)百萬(wàn)地球人將為他們加油。

07

到今年年底，一些Android手機(jī)可能會(huì)加入一項(xiàng)新功能，旨在打擊日益嚴(yán)重的照片和視頻被篡改的問(wèn)題。這項(xiàng)反假冒技術(shù)來(lái)自一家名為Truepic的初創(chuàng)公司，該公司正與高通公司合作開發(fā)智能手機(jī)芯片，使手機(jī)攝像頭能夠捕捉“經(jīng)過(guò)驗(yàn)證”的圖像。原始像素?cái)?shù)據(jù)、時(shí)間戳和位置數(shù)據(jù)都將通過(guò)安全通道發(fā)送到隔離的硬件處理器，在那里它們將與加密封條結(jié)合在一起。以這種方式制作的照片和視頻將隨身攜帶真實(shí)性的證明。Truepic的研發(fā)副總裁Sherif Hanna說(shuō)：“假貨永遠(yuǎn)不會(huì)消失，我們不是在試圖證明什么是假的，而是在試圖保護(hù)什么是真的。”

08

在一個(gè)被COVID-19大流行所重塑的世界里，大多數(shù)辦公室工作、會(huì)議和娛樂(lè)都變成了虛擬的，這樣一來(lái)，云數(shù)據(jù)中心面臨著前所未有的壓力。為了確保人們?cè)谌魏螘r(shí)候都擁有所需的帶寬，服務(wù)提供商越來(lái)越多地使用大都市區(qū)域內(nèi)的小型數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，而不是傳統(tǒng)的單個(gè)校園內(nèi)的大規(guī)模數(shù)據(jù)中心。這種方法為終端用戶提供了更高的彈性和可用性，但它需要在設(shè)備之間發(fā)送大量數(shù)據(jù)。這一需求將在2021年通過(guò)新的400ZR光纖得到滿足，這種光纖可以在80到100公里的數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上每秒發(fā)送400千兆比特。Verizon在去年9月完成了一次試運(yùn)行，專家們相信我們將可在今年年底看到其廣泛的部署。

09

雖然三星還未確認(rèn)證實(shí)，但消費(fèi)電子分析師表示，這家韓國(guó)科技巨頭將于2021年底開始大規(guī)模生產(chǎn)新型電視。三星在2020年結(jié)束了液晶顯示（LCD）電視的生產(chǎn)，并一直在大力投資采用量子點(diǎn)（QD）技術(shù)增強(qiáng)的有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）顯示面板。OLED電視包括有機(jī)化合物層，這些有機(jī)化合物層在電流的作用下發(fā)光，目前它們的畫質(zhì)最高。在三星的QD-OLED方法中，電視將使用OLED來(lái)產(chǎn)生藍(lán)光，QD層將把部分藍(lán)光轉(zhuǎn)換成制作圖像所需的紅光和綠光。這種混合技術(shù)有望創(chuàng)造出比現(xiàn)在最好的型號(hào)更明亮、對(duì)比度更高、持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)的顯示器。

10

真正高質(zhì)量的大腦活動(dòng)數(shù)據(jù)是很難獲得的；今天，研究人員和醫(yī)生通常依賴于大型昂貴的機(jī)器，如核磁共振成像和CT掃描儀或侵入性植入物。2021年初，初創(chuàng)公司Kernel將推出一款名為Kernel Flow的可穿戴設(shè)備，它可能會(huì)改變現(xiàn)狀。這種廉價(jià)的低功耗設(shè)備使用一種近紅外光譜儀來(lái)測(cè)量大腦內(nèi)血液流動(dòng)的變化。在每個(gè)耳機(jī)中，52個(gè)激光器發(fā)射精確的脈沖，312個(gè)探測(cè)器接收反射光。Kernel將在今年第一季度向“精選合作伙伴”分發(fā)首批50臺(tái)設(shè)備，但該公司創(chuàng)始人 Bryan Johnson希望有一天這種便攜式技術(shù)將無(wú)處不在。在最近的一次活動(dòng)中，他描述了消費(fèi)者最終可如何在自己家中使用Kernel Flow。

原文標(biāo)題：2021年10個(gè)激動(dòng)人心的工程里程碑

文章出處：【微信公眾號(hào)：IEEE電氣電子工程師學(xué)會(huì)】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

責(zé)任編輯：haq