• ADC前端設計科普貼——ADC採樣前端模型初探

    前言 ADC在實際應用中,經常會出現無法達到標稱精度的情況,而且還會出現波形嚴重失真的問題,這一現象長期困擾着我們的硬件工程師,那麼,在實際的ADC應用中,為何會出現這種情況呢? 筆者在這裏通過一個實例和大家一起共同來探討 ADC在應用中可能會碰到的問題。 案例分享 日前,有客户公司在用某ADC做AD轉換的時候,碰到這樣一個問題,客户傳感器型號PT100,在採集信號時,輸入採樣端的波形如下: 我們首先假定這是一個直流前端,拋開交流耦合等因素,單從這個採樣波形來看,採樣端明顯是工作異常的。那麼,為何會出現這種情況呢? ADC模型初探 我們先來大致解剖一下 ADC電路參考模型及其驅動電路,通過這個模型來跟大家共同來探討一番,為了便於做定量分析,我們在文中插入一些公式,供大家參考。 為了更加直觀,我們刪繁就簡,重新整理這個電路,單看輸入、採樣端的電路模型,大致如下: 為了簡化設計,我們假設輸入電壓近似於一個直流電源,拋開耦合因素,輸入內阻遠大於採樣電阻,Rin>>Rsh,輸入電容和採樣電容之間的關係用a來表示: 初始狀態,相對來説Vin向Cin充電相對較小,主要看Cin向Csh充電過程,我們構建電路模型如下圖所示: 根據以上模型,可以大致推導出第1階段輸入電壓和採樣電壓對應方程,以及採樣電容充電時間關係。 當Csh電壓迅速上升到與Cin相當之後,我們忽略Rsh對電路的影響,我們重新構建第2階段電路模型如下。 此時,等效電容為輸入電容和採樣電容並聯,根據以上模型,可以大致推導出輸入電壓和採樣電壓對應方程如下: 此時,根據等效模型,我們可以推導出正常狀態下: 由此,我們可以畫出採樣端波形大致如下: 根據ADC內部結構和,我們可以很輕鬆的推導出,第二階段的時間遠遠大於第一階段的時間,同時,我們也可以推導出,採樣時間和輸入電阻必須滿足: 按照正常採樣,第二階段採樣時間必須要滿足輸入電阻、輸入電容和採樣電容並聯的乘積關係。如果採樣不足,又會出現怎樣的情況呢?在採樣開關斷開之後,採樣保持階段,由於Cx變小,輸入電容充電速度明顯加快,此時,Csh電壓幾乎不變,大致波形應如下(具體推導公式不再列出): 結合該客户反饋的測試結果,我們大致判斷出,客户這個問題是由於在未達到採樣條件時就開始進行ADC採樣並轉換引起。 解決方案 結合上述電路模型及其推導公式,我們該如何解決此類問題呢?我們給出三種建議: A. 延遲採樣時間; B. 加大輸入電容; C. 增加驅動電路,重構輸入阻抗。 實施細節 一、延遲採樣,增加採樣週期 這一點不難理解,只要採樣速率沒有要求,理論上來説,增加採樣週期,完成ADC轉換完全沒問題,本文不做重點講解。 二、加大輸入電容 我們在很多ADC採樣場合都看到ADC輸入前端有一個電容,如果我們設定Rin非常小,忽略不計,那麼這個電容有何作用呢?本文中,我們有一個推導公式: 由於在每個採樣週期內,輸入電容和採樣電容的電壓值都會相對固定,如果我們通過調整輸入輸入電容和採樣電容的比值來調整第一階段的快速充電時間,這似乎不失為一個好辦法。 但是,當輸入電源發生變化的時候,由於採樣電容吸收能力有限,採樣端輸入電容泄放又會遇到新的難題。同時,對於高頻信號來説,電容越大,等效阻抗會更小。 所以,在採樣端引入輸入電容的時候,我們需要非常謹慎,這個電容大多數是用來做高頻分量濾波用的。 三、增加驅動能力,重構輸入阻抗 我們再回到第2階段採樣時間這個公式: 如果我們能夠降低輸入阻抗,就會大大縮短採樣時間,目前增加驅動有兩種主流方法: 第一種是用變壓器來做驅動電路,這個方法有一個弱點,只能針對交流信號,對工作頻率有要求,需要做匹配設計。 另一種方法是用運放做跟隨器,這樣可以大大降低信號端的內阻,大多數模擬前端都採用這種方法來做前端設計。 經過和客户確認,客户後來採用運放做跟隨驅動的方法,重新測試一版,測試採樣端波形如下圖,從硬件電路來看,應該找到問題所在,目前還在驗證中。 Microchip ADC介紹 針對傳感器市場,Microchip推出多種Delta-Sigma ADC,可以滿足多種不同應用需求,特別是這麼缺貨的年代, MCP356X簡介: 24 bits Delta-Sigma ADC 153.6 kSPS @ 16 bits,19.2 kSPS @ 24 bits OSR Rang:32-98034 VREF External VREF rang:0.1V-AVDD Clock Internal or External RMS Effective Resolution: Up to 23.3 bits Power Consumption:0.8-2 Ma Package:UQFN-20 同時,Microchip也有多種運算放大器可以用來做前端設計,供大家選擇。

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  • FPGA入門學習心得

      從研一開始接觸FPGA,剛開始接觸的時候,認為很簡單,不就是寫寫代碼就okey了嗎?所以混混諤諤地度過了3個月,因為剛開始的時候接觸的時比較簡單的算法,所以對設計的時序和性能要求不是很高,寫寫代碼完全就可以了,所以從來沒有關心底層的東西(底層的手工佈局佈線),也很少寫一些約束文件。可是後來隨着設計月來月複雜,才認識到約束文件和底層佈局佈線的重要性。而這些東西設計的知識面還是比較廣的 ,比如數字電路,高速時鐘系統,電路工藝方面,系統設計等等。只有底層做好了,才是真正的高手。後來去709所調試板子的時候,有幸遇到一個經驗很豐富並且很樂意幫助我們的工程師,她從90年代開始做FPGA,那個時候EDA工具不像現在智能化,她那個時候基本上完全是從底層做起來的,即使到我今年5月份去的時候,她才開始學習語言verilog,絕大部分工作都是自己從底層的模塊搭建起來的。和我們的設計相比,她的設計性能更好,代價更小,系統更穩定。那一個月學到的東西,比我讀研三年學到的東西更多。下面是自己的一些總結(個人意見,僅供參考): 1 要有對FPGA的興趣,只有這樣才能用最大的熱情對待它。 2 要有對數字系統設計比較全面的把握,reg ,ram,counter,fifo,dsp,uc...... 3 最好能有一個具體的項目(最好複雜一些,對系統的性能要求高一些),這樣才能有的放矢,有壓力才有動力。 4 找一個好的老師 5 重視底層,即使你的系統性能可以滿足要求,也嘗試着從底層進行一些開放和優化 6 多看看別人成功的例子,拓寬自己的視野,沒事的時候到FPGA論壇逛逛。幫助他人也是幫助自己。 7 對要求實現的算法或者系統有一個清楚的認識

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  • 泰雷茲 AVANT Up 提升機載娛樂體驗

    • 泰雷茲全新系列顯示器(4K HDR高動態範圍),採用 QLED技術,提供無與倫比的圖像質量,將可靠性提高 50%,並將重量減輕 30%。 • 智能供電解決方案,設計中貫穿以乘客為本的理念,在減少重量和總擁有成本的同時,更加智能地將電力傳送到所需之處。 • 採用新的數字技術以提高運營效率,並最大限度地提升乘客滿意度、忠誠度,以及運營收入。 • 如今,全球已有30 多家領先航司配備了 AVANT 機載娛樂系統。 AVANT Up 是泰雷茲業界領先的機載娛樂 (IFE) 解決方案的最新一代產品。該系統具備一系列全新的顯示器、供電解決方案和個性化定製,賦予航司創收能力。 Optiq——4K QLED HDR 顯示器 泰雷茲的Optiq是業界首批採用QLED 技術的智能 4K 高動態範圍 (HDR) 系列顯示器。無論是椅背嵌入式或客艙顯示器,均採用以乘客為中心的人體工程學設計,線條流暢優美,完美適配於現代客艙環境。 Optiq 能夠顯示超過十億種顏色,以無與倫比的畫質為乘客提供最佳的飛行體驗。它具備兩個藍牙連接和內置 Wi-Fi,允許乘客同時將多個設備與系統配對。此外,該顯示器還具備採購成本較低、可靠性提高 50%、重量減輕 30%等優勢,可顯著降低航空公司的總擁有成本,提供更高的耐用性及服務能力。 Pulse——智能電源管理 隨着個人電子設備逐步適用 USB 電源供給標準,我們的 Pulse 電源解決方案旨在滿足乘客當前及未來的特定電源需求。Pulse 是一個模塊化系統,其智能電源管理能夠將電源動態分配到乘客所需之處。Pulse 高效且輕巧,重量減輕了 30%,散熱更低,而且能被安裝在座椅梁之間。通過提供更多的電源、改良的座椅集成、更低的採購和運營成本,Pulse 為乘客和航空公司帶來了切實的利益。 數字服務——釋放機載娛樂的真正潛力 藉助AVANT 的開放平台,泰雷茲能夠與廣泛的合作伙伴網絡展開合作,為航司開發和部署新的應用程序,為乘客提供最新的功能和多元化的互動娛樂選擇。泰雷茲的數字產品組合可利用 AirFree 的購物平台提供電子商務功能,並具備多種個性化定製方式,同時也是行業領先的一款廣告平台。 我們的 Ready to Fly 數字產品組合,旨在幫助航空公司客户在後疫情時代恢復乘客對航空旅行的信心。例如,泰雷茲的“無接觸”解決方案使乘客能夠用手機安全地控制機載娛樂系統,獲得完整的機載娛樂體驗。 泰雷茲數字技術為航空公司提供了新的機會,以最大限度地提升乘客滿意度、忠誠度,以及運營收入。 “我們的航空公司客户和乘客對機載娛樂系統一直寄予很高的期望,泰雷茲正在努力達成並爭取超出預期。AVANT Up、Pulse 和我們的數字解決方案,都彰顯了我們對於創新投入的承諾堅定不移,目的在於為航司創造更多價值。我們致力於打造一個可持續的共信未來,能夠為我們的客户和乘客提供這些解決方案,我們感到由衷的高興。” — Thales InFlyt Experience產品政策副總裁Cedric Rhoads

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  • 羅德與施瓦茨收購蘇黎世儀器(Zurich Instruments AG)強化量子技術市場的領先地位

    作為 6G 和自動駕駛等未來科技領域的技術開拓者,羅德與施瓦茨公司(以下簡稱“R&S公司”)也在量子計算領域發揮着積極的作用。2021 年 7 月 1 日,通過收購量子物理領域的領導者之一蘇黎世儀器公司,將幫助R&S公司進一步擴大其測試與測量部門。 未來幾十年,量子技術將在高科技產業發揮着極高的作用。在可預見的未來,該技術在工業和研究領域的發展潛力是巨大的, 數十億政府補貼和產業投資正在或將要注入量子技術的研發。R&S公司在之前已經涉足量子傳感技術。通過此次收購,R&S公司將其測試與測量解決方案擴展到量子計算領域,這也將成為世界上最值得期待的未來技術之一。 品質與創新:兩家公司,一種文化 蘇黎世儀器公司一直在為科學和工業領域客户提供尖端的量子物理測量系統。自 2008 年成立以來,該公司一直處於科學的前沿。最早,蘇黎世儀器公司從蘇黎世瑞士聯邦理工學院 (ETH Zurich) 分拆出來之後不斷髮展壯大。該公司在其蘇黎世總部和中國、美國、法國、韓國、日本和意大利的地區辦事處擁有 100 多名員工。除了量子技術,蘇黎世儀器在理論物理研究方面也擁有強大的網絡和豐富的經驗。 R&S公司總裁兼首席運營官 Peter Riedel 表示:“我們期待與蘇黎世儀器一起面向未來持續開發技術解決方案,以加強我們在科學領域的地位。R&S公司和蘇黎世儀器將為共同推進科學技術創新而發揮最大的熱情和努力。量子計算測量市場對我們來説有巨大的潛力。操作和維護大型量子計算機需要大量定製的測試與測量解決方案。藉助於兩家公司產品的優勢互補,R&S公司和蘇黎世儀器即將提供完整的解決方案。” 蘇黎世儀器的聯合創始人兼首席執行官 Sadik Hafizovic 博士補充説道:“我們現在找到了一家可以為我們提供最新和最佳技術的公司,那就是R&S公司。R&S公司的規模、產品的可靠性和技術優勢幫助我們在快速增長的量子計算市場保持領先地位,並繼續作為獨立子公司發展壯大提供了最佳條件。” 對於蘇黎世儀器的客户來説,新的運行架構意味着更多面向未來的創新產品規劃,例如鎖相放大器、阻抗測量儀器和量子計算控制系統等。保持與現有客户和合作夥伴的關係對兩家公司都至關重要。 蘇黎世儀器的所有職能都將保留,包括開發、生產、市場與銷售。 R&S公司將與蘇黎世儀器一起繼續塑造未來科技——打造更安全、互聯的世界。

    羅德與施瓦茨 羅德與施瓦茨 自動駕駛 6G

  • 羅德與施瓦茨攜手芯和半導體成功舉辦戰略合作簽約儀式

    為了更好地應對5G給國內半導體產業鏈上下游帶來的各種仿真分析和測試驗證挑戰,全球測試與測量領先的供應商之一羅德與施瓦茨(以下簡稱“R&S公司”),與國內EDA行業仿真領域的領導者芯和半導體科技(上海)有限公司(以下簡稱“芯和半導體”)於近日舉行簽約儀式,聯合宣佈雙方締結正式的戰略合作關係。 第四次計算革命,從傳統的PC和智能手機到物聯網和雲計算轉變,帶來了海量的數據,這些數據的收集、存儲、分析和傳輸驅動半導體行業的持續發展。過去兩年,隨着5G商用和AI的深入,移動通信、數據中心、邊緣計算、自動駕駛等重要應用場景層出不窮。所有這些應用都推動芯片工藝與高速射頻系統設計向小尺寸、高速率演進,高速數字芯片的信號完整性測量與分析變得更具挑戰性,測試與仿真相互配合的角色越來越重要。 R&S公司與芯和半導體的此次合作將圍繞5G通信、新能源汽車、數據中心、智能製造行業中的半導體數字化管理、設計仿真與自動化測試等應用展開,為設計師提供一體化的半導體仿真分析和測試驗證方案,實現自動執行測試和數據處理,提升設計效率,縮短產品上市週期,贏得市場先機。 R&S公司市場發展經理郭進龍表示: “我們非常期待這次優勢互補的合作。芯和半導體是國產仿真EDA的領軍企業,擁有業績最全面的S參數處理平台SnpExpert,以及完整的射頻和高速仿真EDA產品組合,能幫助我們的客户有效地解決半導體系統開發過程中的各種高速電路信號及電源完整性挑戰。” 芯和半導體高級副總裁代文亮博士表示:“R&S公司是全球測試測量行業的領袖,芯和的仿真分析軟件通過和R&S測試儀器的整合,將全面解決儀器的精度、帶寬、測試操作的一致性,夾具的去嵌處理,S參數的後處理精度,數據批量處理等設計挑戰,為我們共同的客户帶來便利和價值。”

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  • 芯和半導體攜手羅德與施瓦茨成功舉辦戰略合作簽約儀式

    2021年7月6日,中國上海訊——為了更好地應對5G給國內半導體產業鏈上下游帶來的各種仿真分析和測試驗證挑戰,國內EDA行業仿真領域的領導者芯和半導體科技(上海)有限公司(以下簡稱“芯和半導體”),與全球測試測量領先的供應商之一羅德與施瓦茨近日舉行簽約儀式,聯合宣佈雙方締結正式的戰略合作關係。 第四次計算革命,從傳統的PC和智能手機到物聯網和雲計算轉變,帶來了海量的數據,這些數據的收集、存儲、分析和傳輸驅動半導體行業的持續發展。過去兩年,隨着5G商用和AI的深入,移動通信、數據中心、邊緣計算、自動駕駛等重要應用場景層出不窮。所有這些應用都推動芯片工藝與高速射頻系統設計向小尺寸、高速率演進,高速數字芯片的信號完整性測量與分析變得更具挑戰性,測試與仿真相互配合的角色越來越重要。 芯和半導體和羅德與施瓦茨的此次合作將圍繞5G通信、新能源汽車、數據中心、智能製造行業中的半導體數字化管理、設計仿真與自動化測試等應用展開,為設計師提供一體化的半導體仿真分析和測試驗證方案,實現自動執行測試和數據處理,提升設計效率,縮短產品上市週期,贏得市場先機。 羅德與施瓦茨市場發展經理郭進龍表示:“我們非常期待這次優勢互補的合作。芯和半導體是國產仿真EDA的領軍企業,擁有業績最全面的S參數處理平台SnpExpert,以及完整的射頻和高速仿真EDA產品組合,能幫助我們的客户有效地解決半導體系統開發過程中的各種高速電路信號及電源完整性挑戰。” 芯和半導體高級副總裁代文亮博士表示:“羅德與施瓦茨是全球測試測量行業的領袖,芯和的仿真分析軟件通過和羅德與施瓦茨測試儀器的整合,將全面解決儀器的精度、帶寬、測試操作的一致性,夾具的去嵌處理,S參數的後處理精度,數據批量處理等設計挑戰,為我們共同的客户帶來便利和價值。” 芯和半導體EDA介紹 芯和半導體成立於2010年,是國內唯一提供“半導體全產業鏈仿真EDA解決方案”的供應商。芯和半導體EDA是新一代智能電子產品中設計高頻/高速電子組件的首選工具,它包括了三大產品線: l 芯片設計仿真產品線為晶圓廠提供了精準的PDK設計解決方案, 為芯片設計公司提供了片上高頻寄生參數提取與建模的解決方案; l 先進封裝設計仿真產品線為傳統型封裝和先進封裝提供了高速高頻電磁場仿真的解決方案; l 高速系統設計仿真產品線為PCB板、組件、系統的互連結構提供了快速建模與無源參數抽取的仿真平台,解決了高速高頻系統中的信號、電源完整性問題。 芯和半導體EDA的強大功能基於:自主知識產權的多種尖端電磁場和電路仿真求解技術、繁榮的晶圓廠和合作夥伴生態圈(芯和半導體EDA在所有主流晶圓廠的先進工藝節點和先進封裝上得到了不斷驗證)、以及支持基於雲平台的高性能分佈式計算技術,在5G、智能手機、物聯網、汽車電子和數據中心等領域已得到廣泛應用。

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  • 深圳捷揚微電子選擇羅德與施瓦茨超寬帶 (UWB) 物理層測試解決方案

    西班牙巴塞羅那,2021 年 6 月 28 日,2021 世界移動通信大會——深圳捷揚微電子宣佈已採用羅德與施瓦茨的測試解決方案進行 UWB 物理層測試。羅德與施瓦茨為研發、認證和生產都開發了UWB 測試解決方案,包括飛行時間(ToF) 和到達角 (AoA) 測量以及設備校準程序等要素。其中,羅德與施瓦茨的R&S CMP200 無線通信測試儀是解決生產和研發中 UWB 測試挑戰的理想選擇。它可在同一台儀器上集成信號分析儀和信號發生器的功能。結合羅德與施瓦茨用於無線生產自動化測試的WMT 軟件,以及種類豐富的屏蔽箱組合,R&S CMP200為傳導和輻射模式下的發射機、接收機、ToF 和 AoA 測量提供符合 IEEE 802.15.4a/z 規範的完整解決方案。R&S SMM100A作為一款頻率高達 44 GHz的中端矢量信號發生器,在同類產品中是唯一能夠提供最大1 GHz射頻調製帶寬的儀表,從而滿足UWB設備在研發和生產中 所用寬帶信號的生成要求。 深圳捷揚微電子正在為 UWB 開發一套完整的 SoC 解決方案,包括射頻收發器、基帶、集成協議和集成 MCU。射頻收發器具有完全集成的接收機和發射機,配備片上天線開關和功率放大器,發射功率超過 10 dBm,可獲得更理想的測距距離。由於不需要外部開關/功率放大器/巴倫/變壓器,可以大大降低BoM 成本和尺寸,這對於空間通常較為有限的移動電話和可穿戴設備/標籤/數字鑰匙的應用至關重要。該 SoC 支持多達 4 根天線用於3D 到達角 (AoA),可立即區分前後角度方向。該 SoC 內嵌 ARM Cortex-M CPU 處理器,在SRAM 和非易失性存儲器 (NVM) 內運行軟件和協議。該 SoC 在需要時可作為獨立的應用處理器運行,同時提供 SPI、I2C、UART 和 GPIO 等多種接口,以便與外部處理器或傳感器連接。該 SoC 還內嵌了 AES-128 和 AES-256,作為UWB 安全測距應用,以及獨立數據安全和隱私保護應用安全元件的一部分。該 UWB SoC 利用先進的 22 nm RF ULL 工藝技術,實現了極低功耗和緊湊尺寸,是可穿戴設備/標籤/數字鑰匙應用的理想選擇。 自 2020 年第四季度以來,深圳捷揚微電子一直使用羅德與施瓦茨的 UWB 測試解決方案完成 IEEE 和 FiRa 聯盟等組織定義的測試主題,測試用例涵蓋BPRF(基礎脈衝重複頻率)和 HPRF(高脈衝重複頻率)。深圳捷揚微電子CEO Bill Zhang 先生表示:“UWB 將成為一種隨處可見的標準無線技術,因為 UWB 提供了前所未有的可靠、安全、準確、快速和省電的測距和定位能力。羅德與施瓦茨的 UWB 測試儀解決方案為我們完成 UWB 一致性和互操作性測試提供了極大幫助,確保我們的 UWB 芯片能夠得到市場各個領域和供應商的採用。我們提供的 UWB 芯片以及芯片組將會充分滿足市場需求,促進UWB 的市場滲透並方便使用。”羅德與施瓦茨無線通信市場副總裁 Alexander Pabst 表示:“羅德與施瓦茨認識到安全可靠的 UWB 技術具有強大的力量,也很高興為全球的行業參與者提供我們一流的測試解決方案。我們與 FiRa 密切合作,將R&S CMP200 驗證為物理層測試平台。”

    羅德與施瓦茨 超寬帶 羅德與施瓦茨 集成MCU

  • 衝擊蘋果陣營!Wintel聯盟實現大一統:打通PC和移動端的藩籬

    英特爾公司執行副總裁兼客户端計算事業部總經理 Gregory Bryant 表示:“憑藉長期以來在操作系統、系統架構和硬件集成方面積累的豐富經驗,英特爾和微軟能夠為用户打造出類拔萃的 PC 體驗。Windows 11 搭配英特爾® 技術和平台,助力 Windows實現超羣的性能、兼容性和體驗。雙方將藉助英特爾® Bridge 技術,將用户喜愛的應用體驗從手機遷移到 PC 中。” 最新特性:英特爾® 酷睿™ 處理器和英特爾豐富的知識產權與平台技術,讓全新 PC 能夠充分釋放 Windows 11 的潛能,完美演繹使用體驗,幫助用户高效協作、創作和連接。新體驗包括: • 英特爾® Bridge 技術能夠大幅度擴展移動應用體驗,在 PC 上流暢運行移動應用,進一步簡化在單個屏幕上高效辦公和暢玩遊戲的體驗。 • Windows Snap 和 Thunderbolt™ 4 帶來出色的多屏體驗。 •採用英特爾® Wi-Fi 6E 技術的 Windows PC 能夠隨時隨地進行互聯 — 目前已有超過 60 款筆記本電腦機型採用 Wi-Fi 6E 和其他先進功能。 重要意義:藉助英特爾® Bridge 技術,PC 將繼續為廣泛的應用生態提供豐富的選擇和超羣體驗。英特爾® Bridge 技術是一種運行時後期編譯器,能夠讓移動應用在基於 x86 的設備上以“原生應用”形態運行,包括在 Windows 上運行。通過將領先的 CPU 核心、圖形顯卡技術、人工智能加速器、圖形處理器等組件集成到單個經過驗證的解決方案中,英特爾的多架構 XPU 策略可為合適的工作負載提供合適的引擎。 硬件進步結合英特爾與微軟在軟件上的聯合設計,共同成就了眾多出色的 Windows 機型。80 多款來自 OEM 淘集運的 Windows PC 已通過英特爾® Evo™平台嚴苛認證,包括華碩、宏碁、戴爾、惠普、聯想、LG、微星和三星等。在今年和未來一段時間,英特爾將通過面向消費者、企業、教育行業、發燒友等用户的第 10 代、第 11 代及未來的英特爾® 酷睿™️ 處理器平台,持續為 Windows 11 打造豐富多彩的計算體驗。 1 IDC 2020 年數據顯示,78.8% 的 Windows PC 搭載了英特爾處理器。

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  • 醫療智能穿戴設備硬件方案

    隨着互聯健康概念的興起,醫療智能穿戴設備市場逐漸擴大,根據市場研究公司Counterpoint Research調查指出,疫情促使消費者健康意識提高,這更使得醫療智能穿戴設備受到市場青睞,增長幅度不斷攀高。 本次我們通過技術型分銷商Exclpoint世健邀請了來自專業醫療智能穿戴設備領域企業的工程師馮工跟大家分享實戰案例。該公司是世健多年的客户,主要從事醫學診斷產品研發、生產、銷售及服務。而馮工有着深厚的學術和實戰經驗。 項目需求 (1)可穿戴產品尺寸小,要求器件選型封裝小、集成度高; (2)超低功耗,可充電電池供電; (3)有連續監測心率功能; (4)有連續監測血氧飽和度功能; (5)計步功能,能存一個月以上的數據量,掉電不丟失。 心率監測方案 心率監測可基於心電信號檢測,人體心臟的週期性跳動是有生物電信號精密控制的,只要能夠捕捉到心電信號,就能計算心率,但是心電檢測需要獲取人體多處電位,硬件實現複雜、方案成本高。有一種方案是諧振式檢測方案,傳感器感應動脈搏動的壓力變化,從而統計出心率。但該方案的實現需要將設備放置於人體脈搏明顯的部位,對於可穿戴設備佩戴方式將是一種挑戰。還有一種方案是光電式檢測,基本原理是血液會反射紅光而吸收綠光。心臟跳動時,流經皮膚的血液會增加,吸收的綠光也會增加;心跳間隔期,血液在血管中流量減少隨之吸收綠光減少。當設備使用綠色LED,配合對光敏感的光電傳感器,就可以檢測任意時間點流經人體皮膚各處的血液流量,通過統計數據,以每次血流量的最高點作為一次週期,這樣就可以計算心率。並且可以將設備設計成手錶形態,方便的戴於手腕處。 基於光電式的心率監測方案(也稱光電容積脈搏波描記法PPG),硬件上需要有光源驅動、光電轉換、模數轉換數據處理等模塊。一般光源驅動我們選擇恆流源(需要可以微調電流和一定的頻率開關);光電轉換選擇光電二極管然後用運放進行流壓轉換和信號調理;最後用A/D芯片實現模擬量的數字轉換並送至MCU進行處理。硬件方案如果採用分立器件,那麼芯片數量較多,並且空間受限,所以最好還是採用集成器件。ADI公司擁有多功能光電式測量前端芯片(型號:ADPD105),完全集成式AFE、ADC、LED 驅動器和時序內核, 提供一流的環境光抑制性能,無需光電二極管濾光器;靈活的數字接口SPI、I2C 可供選擇;功耗低,1.8 V模擬/數字超低工作電源,待機模式僅0.3μA電流,適合電池供電的設備;靈活的採樣頻率範圍:0.122 Hz ~3820 Hz;多達3個LED恆流源,每通道峯值電流達370mA;擁有WLCSP芯片級封裝,極致的小體積適合空間受限應用。其內部功能框圖如圖1。 圖1 血氧飽和度監測方案 光電容積脈搏波描記法(PPG)不僅可以用於心率檢測,通過一定算法處理也可測量血氧,為無創式血氧監測提供了很好的方案。 原理:由於氧合血紅蛋白(HbO2)和血紅蛋白(Hb)這兩種物質對波長600 ~ 1000nm的光具有一定的吸收特性。Hb對600 ~ 800nm之間的光吸收係數更高,HbO2對800~1000之間光的吸收係數更高。所以可以利用紅光(600 ~ 800nm)和接近紅外(IR)(800 ~ 1000nm)的光分別檢測HbO2和Hb的PPG信號,再通過程序處理算出相應的比值,這樣就得到了血氧值。 利用ADPD105其中兩通道LED恆流源分別驅動紅光LED和近紅外LED,另外一通道恆流源驅動綠光LED用於心率檢測,對於光接受器可以使用同一個,分時複用,分別去採集心率信號和血氧信號,在最少的器件下高效完成數據採集,綜合成本最低。另外近期關注的ADI新產品ADPD410X,是ADPD系列比較新的產品,它同時擁有8路LED驅動光路和8路的數據採集通道,更高的集成度和採樣精度,同時支持PPG,ECG和EDA的測量。它能作為本案的功能拓展方案。 計步功能方案 計步方案使用最多的就是三軸加速度傳感器,通過算法識別行走時的三軸動態數據,即可實現計步功能。本方案是基於可穿戴設備,因此芯片的功耗、體積成為重要考慮因素。ADXL363是一款超低功耗的3個傳感器組合產品,由3軸MEMS加速度計、温度傳感器和用於同步轉換外部信號的ADC輸入端組成。整個系統輸出數據速率為100 Hz時功耗低於2µA,在運動觸發喚醒模式下功耗為270 nA;1.6~3.5V工作電源範圍,便捷的兼容其他器件的電源;ADXL363還提供針對內部ADC的訪問,可同步轉換外部的模擬輸入。緊湊型的LGA封裝非常符合可穿戴式設備應用。其內部功能框圖如圖2。 圖2 MCU選型 本方案MCU選型需要兼顧高性能和低功耗。ADI公司的ADuCM3029擁有超低功耗特性:活動模式(完全開啓模式):< 30μA/MHz(典型值),休眠模式(帶SRAM保留):<750nA(典型值),關斷模式(可選RTC活動):<60nA(典型值);集成MPU的ARM® Cortex®-M3處理器,高性能內核處理算法遊刃有餘;集成ECC的256 KB嵌入式閃存,方便存儲離線數據;較低的電壓供電(1.74V至3.6V)可以允許使用鈕釦電池;片內外設SPI、UART、IIC、Timer、DAC、DMA、Watchdog應有盡有,方便使用;內置32kHz振盪器和26MHz高頻振盪器,也支持外部時鐘源;擁有兩種緊湊型WLCSP/LFCSP可供選擇,適用於體積空間受限的應用。 另外可利用高性能的ADuCM4050作為高端升級版本的選擇,它擁有更好的性能和更低功耗在休眠和關斷模式下,在:活動模式(完全開啓模式):< 41μA/MHz(典型值),休眠模式(帶SRAM保留):<650nA(典型值),關斷模式(可選RTC活動):<50nA(典型值);ARM Cortex-M4F處理器,52 MHz,並帶FPU, MPU, ITM, SWD接口,兼容性更強,EEC的升級至512KB,方便存儲更多的離線數據; 電源方案 可穿戴式設備需要可充電電源,一般選用鋰電池,因此需要鋰電池管理芯片。LTC4065L是一款用於單節鋰電池的完整恆流/恆壓線性充電器,由於外形尺寸小(DFN封裝2mm*2mm),能夠準確地調節低充電電流,因而非常適用於低容量鋰電池;而且可以通過USB標準取電工作;還有強大的充電異常保護功能:自動再充電、低電池電量充電調節(涓流充電)、軟器動功能(用於限值湧入電流)。 方案中MCU、加速度傳感器、模擬前端芯片都可以工作在1.8V範圍,對於鋰電池的3.7V還需要LDO用於降壓。由於有模擬電路,故需選擇儘量低噪聲的LDO。LT 3042擁有超低噪聲0.8µVRMS(10 Hz~100 kHz),超高電源抑制比(最低79 dB @1MHz);超低的工作壓降(350mV);輸出可調(0~15V);緊湊型DFN封裝(3mm*3mm)。

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  • 超127億元!英特爾計劃收購芯片初創公司SiFive

    英特爾作為一家X86陣營巨頭,近期似乎有意收購SiFive公司進入RISC-V架構行列。 近日,據彭博社報道,英特爾打算以20億美元(約合127億元人民幣)的價格收購SiFive公司。如果SiFive同意這些條款,此次交易將成為英特爾近期金額最高的收購之一。 總部位於美國加州聖馬特奧的SiFive,在AI芯片市場也佔有一席之地,但同時也專注於其他領域。例如SiFive可以為客户提供芯片設計服務,幫助客户針對從物聯網小工具到數據中心服務器等各種設備開發處理器;此外公司還銷售軟件,讓客户在某些有特殊要求的項目中使用這些軟件定製其芯片設計。 SiFive的芯片設計之所以可以在大多數競爭產品中脱穎而出,是因為這些芯片是基於RISC-V指令集架構的,而其他大多數處理器公司採用的是Arm指令集架構。SiFive在其芯片採用的RISC-V指令集架構是免費開源的,正因如此,SiFive設計的芯片沒有諸多框架的限制,同時可以設計定製性的功能以滿足專業方向的需要。 通過收購SiFive,英特爾就有能力滿足未來的需求。但據報道稱,這兩家公司是否會達成協議還遠未確定。彭博社援引消息人士的話稱,SiFive已經收到除英特爾之外的其他競標者的報價,並補充表示,SiFive最終也有可能選擇不出售,繼而改為籌集資金。 外界猜測英特爾之所以急着收購SiFive公司,不單是因為該公司完成了5輪融資,更為重要的是全球前十的半導體公司有6家是SiFive的客户,同時介於英偉達收購Arm打造自己的CPU帝國這咄咄逼人的態勢,英特爾又不能快速地推進新制程的芯片計劃。英特爾打算將第三陣營的RISC-V指令集的重要公司納入自己的麾下,進一步擴充自己的實力,鞏固自身地位。

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  • 成功押注5G網絡歐洲市場!沃達豐選擇三星電子助力英國5G建設

    三星電子(韓國語:삼성전자 )是韓國最大的電子工業企業,同時也是三星集團旗下最大的子公司。1938年3月三星電子於韓國大邱成立,創始人是李秉喆。現任會長是李健熙,副會長是李在鎔和權五鉉,社長是崔志成,首席執行官是由權五鉉、申宗鈞、尹富根三位組成的聯席CEO。在世界上最有名的100個商標的列表中,三星電子是唯一的一個韓國商標,是韓國民族工業的象徵。 2014年11月12日消息,據國外媒體報道,三星電子已經起訴英偉達,稱其侵犯了公司幾項半導體相關專利以及投放相關產品的虛假廣告。在2014年9月,英偉達曾將三星告上法庭。2019年10月,2019福布斯全球數字經濟100強榜位列3位。 李克強總理表示:三星電子在華設立的全資子公司累計完成投資108.7億美元,預計總投資150億美元。歡迎三星繼續在華擴大投資。三星與中國這麼多年的合作充分證明:高科技合作一定會帶來高附加值回報。 5G對於三星來説有多重要?權桂賢舉説道:“如果(三星)5G做得好,我們就有未來”。3G時代,三星手機曾做到中國手機市場第一,4G時代開始下滑。權桂賢認為新時代,三星有機會重新崛起,在5G時代重回中國市場的前列。在這個過程中,作為三星在中國的首款5G手機,GalaxyNote10+ 5G扮演的角色是試金石。未來三星會推出更多5G手機,以此拿下更多5G市場。“雖然現在5G用户少,但是中國市場很大”,“明年(三星)會推出更多的5G產品,Note10+ 5G是個開始,我們的目標是在中國5G市場上拿到更多優勢”。權桂賢表示,三星電子在5G方面有很多投資,從2009年就開始研究5G,在技術上很有優勢。而且不僅技術上有優勢,也會把這種優勢帶入到產品上。除此以外,三星在國外的5G經驗和技術可以引進到中國,權桂賢表示希望能為中國成為尖端通信國家作貢獻。 目前英國國內的移動通信服務商主要有英國電信BT、沃達豐、O2(即西班牙電信英國公司)、EE以及3 UK等。這些運營商都在5G接入網和承載網中使用了華為設備,而英國電信則更是在核心網中使用了華為設備。這也意味着這家英國最大的移動服務商的設備替換工作將最為艱難,該公司預計產生的5億英鎊額外費用並不切實際。 英國被認為是美國主導的西方情報組織“五眼聯盟”(美國、英國、加拿大、澳大利亞、新西蘭)中首個將明確拒絕華為禁令的國家。此前“華為有限參與英國5G”被泄密後,美國展開多種遊説活動,軟硬兼施逼迫英國政府更改決定。《泰晤士報》稱,約翰遜7月出任首相時曾説,在美國積極進行遊説活動後,他想花點時間就華為問題做出決定。但一位資深消息人士説,華為開發的某些技術在西方根本就沒有,如果不和華為開展合作,英國可能會落後。“西方國家沒有這些新技術的替代品。決定是一樣的。現實是,如果你不説是,那就別無選擇。西方已經允許華為在這一領域發展到幾乎壟斷的地位。” 報道稱,儘管國家安全委員會尚未做出正式決定,但一名安全官員表示,預計是否允許華為參與英國5G網絡的決定有望在聖誕節前(可能在11月)做出。“根據目前的想法,英國將允許華為幫助建設5G網絡,但他們的運營將繼續受到密切關注。”《泰晤士報》稱,預計內閣大臣們將在未來5周內舉行會議,以使決定正式化。“約翰遜將必須謹慎處理任何決定,因為這會使美國總統特朗普和美國情報機構首領感到不安。”據美國科技網站The Register報道,10月10日,英國網絡運營商和學者聯合向英國議會提交意見,要求允許英國運營商使用華為產品建設5G網絡。另一家科技網站TechRadar本月18日的報道稱,開源辦公科技企業Open-Xchange對英國消費者進行的調查顯示,“英國人寧願放棄臉書,也不願放棄華為”:32%的受訪者表示樂於停用臉書,只有11%的受訪者願意停用華為產品。 北京時間2021年6月14日訊,根據一則有關英國5G網絡建設的消息顯示,三星電子成功押注5G網絡歐洲市場,沃達豐在週一表示願意選擇三星電子作為英國5G網絡設備和虛擬化解決方案的供應商。 此前,瑞典愛立信、韓國三星等網絡供應商,已表現出替代華為進入英國市場的興趣。預計在英國政府官宣“去華為化”時間表後,各方將有進一步的明確動作。 英國文化大臣奧利弗·道登(Oliver Dowden)宣佈,英國將在今年底停止購買新的華為網絡設備,同時將在2027年前逐步停止在5G網絡中使用華為設備。 2019年華為獲得了30多個5G商用合同,其中有18個來自歐洲,包括英國、意大利等。目前全球有170多個國家正在使用華為產品,建設及維護、擴容價值達數千億美元的網絡,覆蓋人口約有30多億。 據蟻客筆記了解得知,三星在5G網絡設備方面排名第五,在2021年第一季度其市場份額為10-15%。為了能夠在5G領域後來居上,三星電子早先與美國電信公司Verizon達成66億美元的交易,以及隨後與日本的NTT Docomo達成交易,目前其在5G商用網絡的份額正在不斷擴大。 此次,雖然沃達豐選擇了與三星電子合作,但是三星網絡業務執行副總裁Woojune Kim表示,三星除了在歐洲,還將把目光放在印度、澳大利亞和東南亞等市場。目前,自2019年在各國開始5G網絡部署以來,三星的5G設備和系統的新客户數量平均每年增長35%,而三星的目標是成為5G網絡設備業務的前三名。 20年來,華為積極參與英國電信基礎設施建設,與愛立信和諾基亞三足鼎立,成為英國主要網絡供應商,替換全部華為設備是項巨大的工程。英國各大電信運營商網絡部署中均使用華為設備,棄用華為意味着要拆除電信網絡中的華為設備,不僅影響英國5G網絡建設速度,也將嚴重影響2G、3G和4G網絡服務。沃達豐英國網絡負責人安德里亞·多納警告,如替換電信基站裏的華為設備,將導致無法提供電信服務業務,導致用户手機信號中斷數日之久。 今年1月,英國允許華為有限度參與英國5G網絡建設,但規定到2023年華為非核心設備佔比不允許超過35%。短短半年,英國卻以“國家安全”為由拒絕華為,很大程度上源於美國對華為實施的新制裁,以及以美國為首的“五眼聯盟”對中國高科技公司的政治打壓。、 我們知道,在華為向海外推廣5G的時候,首先便來到歐洲進行展示,得到了眾多歐洲國家的讚賞。不過我們也知道,很快就有外部因素前來挑撥離間,但目前整個歐洲也只有捷克與波蘭明確拒絕了華為,德國與法國等歐洲大國表示不會將華為排除在計劃外,而英國的態度卻一度讓人存疑。 華為英國公司發言人埃德·布魯斯特在聲明中説:“美國對華為的新限制措施不會影響我們為英國提供產品的韌性和安全性,我們對此有信心。” 英國一直以來都在寬帶網速問題上落後於大部分發達國家。2019年研究公司M-Lab公佈的報告顯示,英國該年提供的平均寬帶下載速度僅為22.37 Mbps,位列世界第34位。而歐洲第一的瑞典平均下載速度則高達55.18 Mbps。 此外,禁用華為還會對英國的5G技術積累造成一定的負面影響。沃達豐首席技術官斯科特·佩蒂此前就表示,如果在5G基礎設施上排除華為,英國想引領世界5G技術將存在困難。

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  • 中國5G發展為什麼能引領全球?中國5G技術處於什麼水平呢?

    第五代移動通信技術(英語:5th Generation Mobile Communication Technology簡稱5G)是具有高速率、低時延和大連接特點的新一代寬帶移動通信技術,是實現人機物互聯的網絡基礎設施。國際電信聯盟(ITU)定義了5G的三大類應用場景,即增強移動寬帶(eMBB)、超高可靠低時延通信(uRLLC)和海量機器類通信(mMTC)。 增強移動寬帶(eMBB)主要面向移動互聯網流量爆炸式增長,為移動互聯網用户提供更加極致的應用體驗;超高可靠低時延通信(uRLLC)主要面向工業控制、遠程醫療、自動駕駛等對時延和可靠性具有極高要求的垂直行業應用需求;海量機器類通信(mMTC)主要面向智慧城市、智能家居、環境監測等以傳感和數據採集為目標的應用需求。為滿足5G多樣化的應用場景需求,5G的關鍵性能指標更加多元化。ITU定義了5G八大關鍵性能指標,其中高速率、低時延、大連接成為5G最突出的特徵,用户體驗速率達1Gbps,時延低至1ms,用户連接能力達100萬連接/平方公里。 “5G傳輸最大優勢在哪裏?它的整個音頻和視頻的傳輸相當好,毫無卡頓和延遲,手術進展非常順利。”直播場館裏傳來醫院現場主刀醫生的感受。 千百年來,人們一直在通過不同的方式傳遞信息。在古代,烽火狼煙、飛鴿傳書、快馬驛站等通信方式被人們廣泛傳知;第二次工業革命後,科技的進步帶動了電訊事業的發展,電報電話的發明讓通信領域發生了翻天覆地的變化;之後,計算機和互聯網的出現則使得“千里眼”“順風耳”變為現實……此時此刻,5G的到來即將給人們的生活帶來顛覆性的變革。 根據預測,2030年,我國5G間接拉動的GDP將增長到3.6萬億元。今年6月6日,我國正式發佈5G商用牌照,基於領先技術的支持,加上全球最大的用户規模、巨大的4G網絡、豐富的移動互聯網應用等明顯優勢,我國5G商用牌照的發放可謂水到渠成。業內認為,政府高度重視、企業積極搶灘,“中國5G發展引領全球”已成必然。 5G是中國的一張好牌,卻成為美國的G點。2019年如此,現在是2021年,依舊如此。正如任正非所説,“5G技術,其他國家短時間內趕不上”。不只是技術的落後,現在美國慣用的污名化套路也不再生效。一直以來,美國試圖把中國5G和“監聽”“威脅國家安全”聯繫起來,只不過沒想到,美國自己卻接連爆出監聽醜聞。原來它曾和丹麥進行大規模的情報活動,對挪威、瑞典、法國、德國實施監聽。 這一消息被爆出後,丹麥直接替美國“負重前行”,相信這些歐洲盟友們也很難再和美國在“反華”這根繩上綁在一起了。其他國家一看,原來美國玩的是賊喊捉賊這一套,於是歐洲的一些國家開始給中國5G技術開“綠燈”,像是意大利。不難想象,幾年後中國的5G技術將在歐洲落地生根,畢竟一直以來歐洲也痴迷於5G高出4G差不多20倍的容量,還有中國所採用的幾十年都不會腐蝕的材料。 除了海外市場的得利,中國對於5G建設的腳步並未停止,截止2021年年初,國內的5G基站已經有70萬個,在全球佔比約為70%。華為方也表示,5G在全球的部署已告一段落,接下來就是發展行業應用,釋放5G紅利。現在5G在一些行業的應用中已經落地,例如在採礦業中,5G能夠支持車間的非常高清的視頻監控攝像頭回傳數據;通過將延時控制在20-50毫秒,以實現天車和機器臂的遠程控制。在一些危險的環境中,還增加了AR、無人機的硬件配合,例如通過無人機遠程控制,檢查設備和管道,避免真人在一些危險環境中受傷。 美、韓、英5G正式商用的時間比我們早,雖然它們規模比我們小,但畢竟是世界前三名,廣受世人關注。於是難免有人要問中國5G怎麼沒有跟韓國搶這個全球第一呢! 那麼我國5G到底處於什麼水平呢? 這要從兩個層面來理解,一個是5G技術層面,就是我們自己的技術怎麼樣?另一個是5G網絡建設層面,即我國5G網絡建設如何? 首先,要搞清楚5G技術如何?那必須要談技術專利,尤其是SEP專利,及標準必要專利,是5G無法越過和避開的專利技術,一句話,你必須要用,不用你的5G就和世界不兼容。 據德國權威專利數據公司的5G專利報告顯示,2017年全球擁有5G SEP最多的是韓國三星,二三位分別是華為和中興,然而僅僅一年時間,到了2018年底,據歐洲電信標準化協會(ETSI)發佈的數據顯示,華為已經取代三星成為第一,二三位分別是諾基亞和三星,前十名共有三家中國企業,兩家美國企業兩家韓國企業以及日本、瑞典和芬蘭的企業。 華為雖然在專利數量上是第一,但是如果按照增長比例,則是諾基亞遙遙領先,從17年的299件爆發式增長390%達到1471件,由此可見,華為的進步更是難能可貴,這背後投入多少錢 截止2018年12月28日,全球共有21家企業進行了5G SEP的聲明,累計聲明SEP數量為11681件。

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  • 中國5G數據出爐,這就是美國為什麼要針對華為的原因?

    從特朗普時代開始,美國就一直攻擊華為公司,並誣衊華為的5G通訊設備會收集相關國家信息,對相關國家造成一定安全威脅。 並且,美國除了自身禁止美國各級機構使用華為5G通訊設備外,還在國際上號召自己盟友不再使用華為的設備,並導致華為在國際上的多次正常商業行為受到影響,時至今日仍然沒有完全恢復。 近日,北約最高指揮官託德·沃爾特斯更是得意地向外界表示,通過多個國家的共同努力,北約軍隊目前已經在禁止使用華為設備領域取得積極進展,可以説,在北約內部使用的通訊器材中,已經很難看到華為設備的身影。這被外界解讀是其對美國的積極表態,是針對拜登即將對歐洲進行為期八天的訪問,而送上的大禮。 事實上,就在六月初,美國國會通過了一項新的法案,其核心內容在於,禁止美國政府允許使用中國華為設備。實質上是擔心美國政府因為種種原因,放鬆對華為通訊設備的監管。證明了美國要將圍堵中國半導體產業發展的思路進行到底。也正是在這種情況下,沃爾斯特選擇向外界公開表示,北約軍隊在禁止華為5G設備領域取得的進展,其見風使舵的本事,實在令人驚歎。 但事實上,並不是所有的國家都響應美國號召,禁止使用華為的5G通訊設備,向來被認為是美國鐵桿歐洲盟友的英國,雖然在多次競標中均沒有使用中國華為的5G通訊設備,但並沒有完全將華為排除在外,實際上仍然有一定程度的應用。而歐洲大國中的德國,更是在自身的5G建設領域,使用了相當比例的華為設備,雖然引來了美國的極度不滿,但兩者依然我行我素。至於歐洲之外的其他國家,使用華為5G設備的就更多。 5G作為下一個網絡時代的移動基礎服務,是各國必須要參與建設的。如果進入到5G時代,還有國家在使用3G,4G網絡,那麼只會被時代和全球化趨勢給拋棄。同樣,能夠迅速參與5G網絡建設的國家,也能在下一個網絡時代到來之前,佔據更大的優勢,比如中國。中國5G已經實現商用,並且建設的基站數量及發展的用户數量,也遠超各國。三大運營商在2019年拿到5G商用牌照,那麼到現在中國5G網絡的建設情況如何了呢? 根據美國數據統計網站Statista的消息可知,中國以341個城市的數量,成為全球最大的5G網絡使用國家。而美國只有279個城市可使用5G網絡,僅次於中國。中國各大城市都建設了穩定的5G網絡服務,截至5月底,中國建設的5G基站達到了85萬個,位列世界第一。 美國在去年底才建成5萬個基站,可那時候中國的5G基站就達到了70萬個左右。差距非常明顯,可以説美國在5G網絡建設領域落後於中國。 兵團加快5G網絡建設步伐1月至4月,新建5G基站196座,今年以來,兵團紮實推進5G網絡建設,1月至4月,新建5G基站196座,正在推動的5G應用項目24個。截至目前,兵團已建成5G基站1199座。 加快5G發展、提升5G服務,讓5G更多支持經濟發展、惠及民生,兵團各師市、各相關部門按照《2021年度兵團5G網絡建設發展工作要點及分工方案》有關要求,積極探索推進5G網絡建設和應用的新舉措、新辦法,努力解決制約5G網絡建設的難題,使5G網絡建設和應用推廣取得階段性成效。 根據《兵團推進5G網絡建設發展實施意見》,到今年底,各師市主城區將實現5G網絡連續覆蓋,試點師市向有條件的團場、連隊延伸,擴大覆蓋範圍,初步實現5G網絡在工業、文體旅遊等領域的應用。到2022年底,兵團人口集中區域基本實現5G網絡連續覆蓋,打造涵蓋工業、文體旅遊、交通運輸、醫療、教育、農業、住建等領域典型應用場景,促進各行業轉型升級。 下一步,兵團工信局將充分發揮職能作用,緊盯年度目標任務,加快推動5G網絡建設和場景應用,使5G技術賦能兵團千行百業,助力兵團經濟社會高質量發展。 5G標準經過3GPP制定後,再經國際電信聯盟ITU認可、頒佈後,全球通信產業鏈各類淘集運均需按照此標準進行設備生產、組網、終端接入。因此,各成員都希望在5G標準中獲批儘量多的核心專利數,這意味着未來更多的話語權和可獲取的收益。5G標準制定既是全球通信產業的合作,也是各國各淘集運的博弈。 截至2020年1月1日,全球共21571個5G標準專利項聲明中,華為以3147件排名第一,超過第二名三星(2795 件)352件。 5G不等於簡單的4G+1G。5G將成為社會信息流動的主動脈,產業轉型升級的加速器,構建數字社會新基石。5G將進一步突破人和人、人和物、物和物連接的時空限制,實現人、物、資金、信息四流集中匯聚,高效協同,不斷創造以智能化為核心的新業態、新模式。 以5G為代表的新型信息技術與實體經濟深度融合,將全面加速千行百業網絡化、智能化、數字化轉型,也將有效提升全要素生產力。 根據調查數據顯示,2018年我國數字經濟總量達到31.3萬億元,佔GDP比重超過三分之一,達到34.8%;預計2019年我國數字經濟總體規模或接近36萬億元。

    通信技術 華為 通信 5G

  • 全球各國都不願落後,在摸索中搶跑,6G爭奪戰悄然開啓!

    近兩年,隨着5G的逐漸普及和商用進程的加快,關於6G的探索和討論也開始成為業界談論的焦點。我國科技部早在2019年11月就啓動了由37家產學研機構參與的6G技術研發IMT-2030推進組,並召開了多場6G研討會,通信領域相關的標準組織ITU和3GPP對於6G相關標準的制定也給出了計劃時間表,我國6G研發正式啓動。 5月12日,工信部副部長劉烈宏主持召開5G/6G專題會議,要求IMT-2030(6G)推進組進一步提前謀劃,加強研究,穩中有進推動6G發展。一是深入開展6G應用場景研究。在現有5G的基礎上,結合技術演進、經濟社會發展趨勢,研究提出未來6G的願景需求和應用場景。二是着力推動關鍵技術創新突破。圍繞太赫茲通信、通信感知一體化、通信與人工智能融合等6G潛在技術,主動謀劃、前瞻部署、厚植根基,力爭在關鍵核心技術領域取得重大突破。三是積極促進國際交流合作。 6G,即第六代移動通信標準,也被稱為第六代移動通信技術。主要促進的就是物聯網的發展 。截至2019年11月,6G仍在開發階段。6G的傳輸能力可能比5G提升100倍,網絡延遲也可能從毫秒降到微秒級。2019年11月3日,科技部會同發展改革委、教育部、工業和信息化部、中科院、自然科學基金委在北京組織召開6G技術研發工作啓動會。 6G,即第六代移動通信標準,一個概念性無線網絡移動通信技術,也被稱為第六代移動通信技術。主要促進的就是互聯網的發展。6G網絡將是一個地面無線與衞星通信集成的全連接世界。通過將衞星通信整合到6G移動通信,實現全球無縫覆蓋,網絡信號能夠抵達任何一個偏遠的鄉村,讓深處山區的病人能接受遠程醫療,讓孩子們能接受遠程教育。此外,在全球衞星定位系統、電信衞星系統、地球圖像衞星系統和6G地面網絡的聯動支持下,地空全覆蓋網絡還能幫助人類預測天氣、快速應對自然災害等。 這就是6G未來。6G通信技術不再是簡單的網絡容量和傳輸速率的突破,它更是為了縮小數字鴻溝,實現萬物互聯這個“終極目標”,這便是6G的意義。6G的數據傳輸速率可能達到5G的50倍,時延縮短到5G的十分之一,在峯值速率、時延、流量密度、連接數密度、移動性、頻譜效率、定位能力等方面遠優於5G。 眾所周知,5G已經慢慢出現在人們的生活中,而中國在5G技術上也已經超越了美國,這對於美國而言是一個壞消息。 於是在5G的技術上落後於中國的美國,就把目光轉向6G,想要與日本聯合起來,先一步研發出6G技術,超越中國。很顯然,中國現在的科技發展速度已經讓美國產生了忌憚之心,針對中國的5G技術也採取了很多措施,想要在各方面拖住中國的腳步,那麼,美國真的會成功嗎?中國5G真的會被彎道超車嗎? 美國現在在5G技術上的研究已經落後於中國,據報道,現在全球的5G基站當中大多數都是中國的,而且絕大多數的5G手機用户也是中國的,這意味着中國現在所表現出來的是西方國家遠遠不能相比的。 美國現在很清楚,想要在5G上面超越中國已經是一個很難的事情了,於是美國開始提前佈局6G,與日本方面進行合作,想要在6G的研發上面能夠領先於中國。 美國在之前和日本首相菅義偉的一次談話中,雙方表示將會聯合推動6G網絡,“砸下”重金,確保在數字領域上能夠有競爭力。而美國和日本此次的舉動在其他國家看來就是為了能夠制衡中國,讓中國企業不會在這個領域上佔據主導地位。 (6日)發佈《6G總體願景與潛在關鍵技術白皮書》。《白皮書》顯示,未來6G業務將形成全息通信、數字孿生、沉浸式雲XR、感官互聯等八大業務應用。 《白皮書》指出,6G將在5G基礎上從服務於人、人與物,進一步拓展到支撐智能體的高效互聯,實現由萬物互聯到萬物智聯的躍遷,最終助力人類社會實現“萬物智聯、數字孿生”美好願景。未來6G業務將呈現沉浸化、智慧化、全域化等發展趨勢,形成的沉浸式雲XR、全息通信、感官互聯、智慧交互、通信感知、普惠智能、數字孿生、全域覆蓋等八大業務應用為我們描繪了未來豐富多彩的社會生活場景。通信感知、普惠智能、數字孿生等智慧化業務應用藉助感知、智能等全新能力,在進一步提升6G通信系統性能的同時,還將助力完成物理世界的數字化,推動人類進入虛擬化的數字孿生世界。 《白皮書》還提出新物理維度無線傳輸技術、新型頻譜使用技術、通信感知一體化技術等新型無線技術,算力感知網絡、星地一體融合組網等6G十大潛在關鍵技術方向。IMT-2030(6G)推進組認為,未來6G網絡仍將以地面蜂窩網絡為基礎,衞星、無人機、空中平台等多種非地面通信將在實現空天地一體化無縫覆蓋方面發揮重要作用。 IMT-2030(6G)推進組2019年6月在工信部指導下,由中國信息通信研究院牽頭成立,匯聚產學研用各方面力量,全面佈局6G願景需求、關鍵技術、頻譜規劃、標準研製,推動國際交流與合作。 據悉,目前,全球國際組織已經紛紛啓動6G相關工作,其中最早的是ITU-T,圍繞6G的一些潛在技術方向開展相關研究。ITU-R也啓動了6G願景和技術趨勢的研究,但是關於6G標準完成的時間表存在比較大的爭議,一種觀點希望在2028年完成,另一種觀點希望繼續延續10年一代的標準演進時間表在2030年完成。 後續,3GPP將根據ITU-R的具體時間表來制定6G標準時間表,預計3GPP的6G標準制定工作將會在2026年左右啓動。 儘管如此,各國都不願落後,在摸索中搶跑,悄然開啓6G爭奪戰。

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  • 華為5G提供全場景數字化解決方案 助力鋼鐵行業實現無人操作!

    從“製造”向“智造”轉型過程中,鋼鐵企業發現,連接是工廠數字化的前提,也是實現全要素各環節深度互聯的關鍵,要解決這一瓶頸問題,5G技術的應用勢在必行。在日前舉辦的第二十屆冶金工業展上,華為5G產品線鋼鐵行業總監彭俊表示,具備大上行、低時延、高可靠等特點的5G技術,可全面助力鋼鐵行業提質、降本、增效。 一直以來,在鋼鐵行業,傳統的鐵水運輸都是採用的方法均為人工駕駛小火車運輸,完全依賴人工調度,存在信息溝通緩慢、崗位工作勞動強度大、有一定的危險性等問題。另外,採用傳統小火車運輸的方式整個過程耗時約半小時,鐵水熱量損失過大,不利於節能減排。 日前,晉南鋼鐵集團、中國聯通、華為公司已一同建成了山西首個5G網絡規模覆蓋工業園區的專網,陸續落地了鐵水罐智能調度系統、一鍵鍊鋼系統、焦化四大車集控系統、5G雲視頻監控系統等“智能板塊”,為省內鋼鐵領域智能製造項目提供了示範。通過5G工業互聯網大帶寬及低時延無線網絡,實現鐵水罐遠程操控和協同調度,有效解決了鐵水調度人工依賴程度高、人員投入多、成本大、計量不準確等痛點問題,達到了降本增效的目標。 在晉南鋼鐵鐵水罐作業區,你會看到:“八車道”16台巨大的鐵水過跨車順次開動,從高爐接滿了一千多度高温的鐵水,罐蓋自動蓋上保持鐵水温度,隨着穩穩地將鐵水罐運送到鍊鋼區進行下一步的冶煉,全過程並沒有工人或司機師傅在操作,僅用時約7分鐘。華為5G鋼鐵行業專家彭俊説道:“5G作為新基建數字底座,將解決大型鋼鐵企業由於生產流程場景複雜產生的 ‘信息孤島’等問題,形成 “數據採集—分析決策—反向控制執行” 的自動控制閉環管理,這是5G最大的價值所在。” 在傳統行業中,鋼鐵行業是名副其實的國民經濟支柱之一,被稱為製造業的“脊樑”、工業的“糧食”。但長期以來,傳統鋼鐵行業都存在着生產效率提升難、能源消耗多、質量管控難、運營成本高、危險場景多等問題。在新時代的發展要求和新技術的推動下,綠色製造、智能製造和精益製造,已成為鋼鐵企業轉型升級的主流方向。對於鋼企而言,數據將成為核心生產原料和最重要的資產,人工智能將成為先進生產工具,算力將成為先進生產力,信息和數據將藉助通信網絡實時作用於人、機、料、法、環等各個環節,從而最終實現智能製造。 華為深扎鋼鐵行業,在第二十屆中國國際冶金工業展上,重點展示了華為如何通過5G、雲、大數據、AI等新ICT技術實現數據採集、分析和管理,進而幫助鋼鐵企業提升作業效率,增進安全生產,改善作業環境。 此前,華為公司CEO任正非一行到湘鋼考察調研。華菱集團黨委書記、董事長曹志強,湘鋼領導李建宇、王樹春、喻維綱陪同參觀了五米板廠智慧中心、智慧天車、自動加渣機器人、軋鋼車間自動轉鋼應用現場以及棒材廠棒三線AR遠程裝配現場等處,湘鋼領導詳細介紹了湘鋼推進5G、人工智能、工業互聯網等新一代信息技術與生產現場深度融合等情況。 任正非肯定了湘鋼目前在智慧工廠建設中取得的成績,展望了5G在全行業應用前景。他説要充分利用湘鋼在鍊鐵、鍊鋼等應用現場積累的豐富經驗,並與華為的技術優勢結合起來。從具體的現場應用開始,探索出適合於鋼鐵行業的應用模式,推動未來雙方在工業互聯、5G應用、人工智能等方面取得更高、更快、更好的發展。 下一步,湘鋼將加快推進“智慧湘鋼”建設,重點打造“ERP數據中心、生產指揮中心、設備能源中心”三大數據中心和“基礎辦公支撐平台、智能生產運營平台、智慧生活服務平台”三大基礎工程,繼續推廣“5G+智能製造”技術運用,朝着“數字化、信息化、智能化”方向轉型升級。 柳鋼集團聯合中國移動廣西公司、華為技術有限公司運用5G網絡技術,與行業應用深度融合,開發了“柳鋼5G 智慧工廠億元級標杆應用落地項目”。 目前,已投用的5G MEC遠程控制裝載機項目,實現了裝載機現場高清視頻回傳和遠程精確操控功能,讓在柳鋼集團本部中控室的操作人員可以實時、多視角跨城操控位於防城港冷軋廠車間的裝載機。不僅將單次吊運所需人力減少60%,裝卸效率提升400%,而且大幅改善了艱苦工種的工作環境、作業安全性和工作滿意度。 華為5G全聯接工廠解決方案,包含5G智慧天車、5G智能機器人、5G AR應用和5G數據採集與預測性維護等智能化場景,幫助鋼鐵企業實現遠程化,無人化,改善工作環境,降本增效。5G數據採集與預測性維護通過設備數據採集和實時在線監測,基於機理模型和AI算法進行早期故障預測、提供診斷建議,並評估設備健康狀況,避免設備意外宕機導致的停產、設備隱形故障導致的質量問題。 與此同時,鋼鐵工廠的生產網絡將向全聯接、控制全集中、維護全智能發展。針對這一趨勢,華為帶來的鋼鐵行業網絡解決方案,以確定性IP技術,滿足工業控制網絡對於長距傳輸場景的實時性需求,形成可靠、智能、安全的工業互聯網絡,適應未來IP智聯萬物的智能化趨勢。 在行業數字化轉型的新時期,智慧園區、智慧物流、基於AI技術的生產和檢驗,都迅速成為核心場景。此次,華為聯合合作伙伴展出了鋼鐵智慧園區、智能協作、智慧轉鋼、冶金AI質檢、鋼鐵智慧物流、AI廢鋼判級等解決方案,滿足鋼鐵生產流程場景中智慧化升級的需求。

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