VR/AR技术最具价值的10大应用

隨著數字化產業發展,VR/AR技術不再只是應用於娛樂和遊戲等偏C端的領域,在TO B尤其是工業領域的垂直應用正成為新的風口,VR/AR技術特有的不受地域限制的性質,可以讓員工低成本零風險的動手實操進行模擬培訓,不同行業都開始嘗試引進VR/AR技術來改進員工培訓流程、提高公司內部工作效率以及提高客戶服務滿意率等。

VR/AR技術在不同行業領域都有哪些應用呢?今天我們就來盤點:VR/AR技術最具價值的10大應用。

1.外科手術培訓

傳統的外科手術培訓,由於解刨標本稀缺,通常十幾個人甚至幾十個人,共用一個解刨標本進行解刨練習,導致教學質量大受影響。

VR/AR技術提供的仿真3D模型,其便攜性、易用性以及隨時可操作練習,為外科手術培訓提供了新的可能。據加州大學洛杉磯分校進行過一次隨機調查顯示,使用VR技術(由Osso提供的VR外科手術訓練平台)進行外科手術培訓,相對傳統教學而言,手術完成速度快20%,手術完成度高38% 。

2.沉浸式心理治療

對於精神疾病的傳統治療方案,通常是引導與人交流並配合藥物,達到疏解病人心理壓力的治療作用。但是多數精神病患者大多數時間是獨處的,抗拒與人接觸。 VR/AR技術可以幫助患者在虛擬世界的互動中改善心理狀況,可以塑造各種情景,讓患者更快的進入情景,醫生更快的掌握病情,更好更快的對症治療。

比如:在治療社交焦慮障礙症時,常用的傳統治療方案之一就需要引導患者自行想像場景,這種主觀性的方法由於不可控,治療效果不甚理想。而VR/AR技術可以讓患者走進醫生設定的虛擬場景,在虛擬世界中克服自己的心理障礙。同樣的治療方式也適用於創傷後應激障礙(PTSD)患者,通過VR/AR技術提供的自然景象,能幫助他們更加放鬆。據調查,可以減少PTSD患者約20%的壓力值。

3.真實體驗式看房

傳統的看房,潛在買家往往需要經過漫長而復雜的調研和參觀房屋的過程,而賣家或者中介往往也要配合買家時間協調看房,導致買賣雙方都比較麻煩。

通過VR/AR技術實現數字化轉型,幫助買賣雙方更有效、更輕鬆的完成交易。 VR/AR看房具備的優勢,替代傳統的營銷方式,買賣雙方無需協調時間,客戶隨時都可以進行虛擬看房,由於不受地域限制,房產買賣不再局限於本地客戶,全球買家都可以參觀房產,除此之外,VR/AR技術提供的互動性、娛樂性和個性化,增強客戶體驗,大幅提高投資回報率。

4.技術員工技能培訓

一名普通員工成為技能熟練的員工需要長時間的培訓和不斷練習,由於學習難度大,學習進度慢,加上越來越多的老員工接近退休年齡,技能專業型員工的稀缺成為很多企業亟待解決的問題。

如果提供在線培訓平台,利用VR技術和3D模擬技術,可以更高效對員工進行培訓,生動形象易於理解,幫助培訓員工可以更快速的學習上手,提高培訓效率。

5.重型機械操作培訓

傳統的重型機械操作培訓為真機演練,要求學員到設備的操作場地,親身登上設備座艙,在專業教練員的陪同下進行多種工況的模擬訓練,這對培訓設備投入、培訓人員投入、培訓場地投入都要求極高,導致培訓難度大,培訓效率低,培訓訓週期長。

AR技術與重型機械的結合,解決了傳統的重型機械操作培訓的難題。比如一家提供數字孿生解決方案的公司為某重型機械製造企業提供的設備仿真操作培訓/考試平台,利用AR技術、力學仿真技術、數字孿生技術,對重型機械進行動態操作模擬,經估算可降低挖掘機、旋挖鑽機培訓成本46%,縮短約兩週的培訓週期。

6.石油及天然氣行業培訓

石油和天然氣企業中,員工通常需要在現場和鑽井平台進行實踐練習,不僅耗時費力,培訓成本高,尤其對於相對偏遠的油氣開採區,而且這種現場培訓對沒有經驗的人來說是極其危險的。一家叫Jasoren的公司提供的石油和天然氣VR培訓方案,通過引入VR技術,員工可以在多個虛擬場景中進行實操,降低公司培訓成本,減少因設備操作不當造成的損害,同時減少危險的發生,另外還可以模擬危險場景進行練習(比如化學爆炸和火災等難以在真實環境中復制的場景),通過場景演練提高培訓人員在高壓環境的決策能力。

7.汽車維修

汽車維修領域的專家少,而且很難快速調動,導致他們受限於相對固定或者說範圍較小的維修站點。 AR技術應用於汽車維修,可以讓汽修專家快速獲取車輛的故障信息並進行實時的遠程支持,最大限度的利用專家技能,從而減少維修時間,提高維修效率,提高客戶滿意度。

寶馬公司開發的TIS 2.0平台,提供線上支持與輔助,通過佩戴的TSARAVision智能眼鏡,服務中心的技術人員可以通過免提視頻直接與專家聯繫,從而更快,更高效地解決問題。專家可以將技術指示和示意圖投影到現場技術人員的眼鏡顯示屏上,還可以根據現場情況進行屏幕截圖和放大圖像,做出進一步指示。據寶馬估計,該平台提供的維修速度相對以往而言提高70%到75%。

8.服務業培訓

服務業人員通常要進行培訓後才上崗,由於業務不熟練,以及真實場景的不確定性,面對不那麼耐心的客戶時,由於壓力倍增,服務態度很有可能大打折扣,長此以往更有可能造成惡性循環,由此帶來的人才流失,造成企業培訓成本的增加。

利用AR技術進行模擬服務場景的高壓演練,可以自行設定各種意外情形,一方面幫助服務業人員更快更好的熟悉業務,另一方面可以幫助他們更好的應對未來可能面臨的突發情況,幫助服務人員勝任工作,減少企業人才損失。

9.軍事訓練

AR軍事演練與傳統的軍事演練相比,成本更低,更安全,沒有死亡或受傷的風險。

以軍事訓練中最昂貴的一項投入——“飛行演練”來說,一架飛機的成本動輒數百萬甚至上千萬美元,在只能有限使用的情形下,要想達到熟練的程度過程相當的漫長。而AR技術提供的飛行模擬器,可以進行反复演練,還可以增加訓練場景中的危險元素,比如一群鳥從飛機前飛過,發動機出現了故障等,通過模擬場景更快地掌握飛行技能並模擬應對意外事件,相比真實演練收益更高。

除此之外,還有戰場作戰模擬、爆炸性危險物處理、戰地醫學反應模擬等,通過模擬各種高危險、強破壞力和極端條件的情形,不僅保障安全,還能達到顯著的訓練效果。

10.寓教於樂

VR/AR技術應用於教學,將教育與娛樂相結合,讓傳統的課程更具吸引力,可以為學生提供與教學主題有關的信息,讓晦澀難懂的知識點易於理解。

比如:在傳統場景下,利用AR技術添加個人的簡介,有趣的事實,相關的歷史數據,可視化的3D模型,很好的擴展了學生知識面,增加參與度、趣味性和互動性,改善學習效果。萊里亞理工學院將AR融入數學課程,廣受學生好評,AR讓數學課程也能輕鬆有趣。

細數智能手錶中的16個傳感器

健身追踪器和智能手錶正逐漸成為一種必不可少的生活方式設備,可幫助我們跟踪自己的活躍程度以及基本的健康參數。事實上,為了幫助人們衡量活動水平和心臟健康,戴在手腕上的那些微型設備中有很多技術。

任何典型的健身手環或智能手錶都內置約16個傳感器。根據價格的不同,有些商品的數量可能會有所增加。這些傳感器與其他硬件組件(如電池,麥克風,顯示器,揚聲器等)以及功能強大的高端軟件一起構成健身追踪器或智能手錶。


1、環境光傳感器可調節顯示亮度

大多數健身追踪器和智能手錶都配有環境光傳感器。它的主要工作是根據周圍的光線調整顯示器的亮度。這也有助於節省電池壽命。

2、三軸加速度計檢測運動並跟踪方向

三軸加速計是可穿戴設備中最常見的傳感器。該傳感器可以跟踪向前和向後的運動,感應重力並確定身體的方向,位置以及速度變化率。

3、高度計可檢測您的爬升高度

高度高度計可僅檢測高度的變化。它有助於檢測您是爬樓梯還是下坡,因此有助於測量卡路里數。

4、光學心率傳感器可檢測每分鐘的心跳

幾乎每個健身追踪器都配有光學心率傳感器,傳感器使用光檢查手腕上的血流速度來計算每分鐘的心跳數。當心臟跳動時,血液在動脈內快速流動,因此反射到傳感器上的光線較少,被檢測為心臟跳動。

5、SpO2監視器可測量血液中的氧氣含量

傳感器會檢查血液的顏色,以了解其中的氧氣含量。 Fitbit解釋說:“通過靜脈回流到肺部的脫氧血比動脈中的全氧血略帶更多紅色。傳感器通過手腕測量血液中紅光和紅外光的相對反射率,並觀察其隨著心跳的變化而估算出SpO2值。”

6、生物阻抗傳感器可測量呼吸頻率,睡眠等

生物阻抗傳感器可測量皮膚對少量電力的抵抗力。健身追踪器中的電池充電器電極可提供很少量的電流來測量睡眠,心率,呼吸頻率,水位等。

7、接近傳感器可節省電池並在需要時喚醒顯示

接近傳感器只是讓設備知道您在設備附近並想使用它。如果您未佩戴健身追踪器,則此傳感器可使設備在不使用時進入睡眠狀態並節省電池電量。它主要用於打開或關閉顯示屏。

8、指南針幫助方向和地圖

指南針幫助Map應用程序在智能手錶上運行,並為設備提供方向感。

9、ECG傳感器

ECG傳感器是可穿戴設備的新增功能。現在,此傳感器的作用是檢測每次心跳時您的心臟發出的微小電脈衝。現在,這個傳感器的工作是檢測你的心臟在每次心跳時發出的微小電脈衝。這個傳感器通過可穿戴設備上的電極來檢測這一分鐘的心臟信號。

10、全球定位系統

GPS僅可幫助您檢測跑步量,可穿戴設備的位置並跟踪您的活動。它還有助於指導Map應用程序。

11、陀螺儀

從技術上講,陀螺儀測量用於檢測運動的角速度,並在旅途中準確跟踪它們。例如,來自陀螺儀的數據以及其他傳感器可以確定您是在實際跑步還是在某個地方慢跑。此外,它還可以消除手腕劇烈晃動引起的運動,並將其誤認為是劇烈的跑步。

12、手勢傳感器檢測手腕運動

當以某種方式移動手時,手勢傳感器可以指示智能手錶進行某些活動。例如,如果手腕輕拂兩次,通話將被斷開,或者當手圈轉動時,秒錶將開始計時。檢測這些預饋動作是手勢傳感器的工作。

13、紫外線傳感器可測量有害陽光下的暴露情況

一些智能手錶還提供戶外陽光是否有害。這是由紫外線傳感器檢測到的,當您走出室外時,紫外線傳感器會檢測紫外線。

14、磁力計

磁力計與GPS和指南針一起確定您所在位置的確切坐標。

15、皮膚電活動傳感器

皮膚電活動或EDA傳感器是可穿戴設備的新增功能。它與心率追踪器,ECG和皮膚溫度傳感器一起測量壓力。它可以檢測出皮膚汗液中的細微電子變化,並幫助您緩解壓力。

16、皮膚溫度傳感器

皮膚溫度傳感器檢測溫度的輕微變化,以了解您是否會像發燒一樣生病或檢測到月經期開始。

三星憑什麼能贏得一張美國百億“5G”糧票?

導讀:三星撿的是諾基亞的“漏”。

在對通信行業沒那麼了解的人眼裡,三星更多的只是全球最大手機廠商的一個角色。

但其實,在芯片領域,在電信設備領域,三星一直是一個重要的存在。該公司圍繞運營商業務的設備包括大規模MIMO無線電系統、虛擬化RAN和網絡切片功能,生產的5G設備數以百萬計。

近日,據路透社報導,三星電子贏得了美國最大無線運營商Verizon的5G無線通信解決方案訂單,這份訂單價值66.4億美元(約455億人民幣)。

一般來講,5G整個網絡包括無線網,承載網,核心網,還包括邊緣計算平台和網管平台,最後是5G終端,其中無線網就是大家比較熟悉的基站部分,也是三星比較擅長的部分。

就目前曝光的信息看,這份訂單的合約期為5年​​,是從2020年6月30日至2025年12月31日,在此期間,三星將主要負責涵蓋5G基礎設施,但廣泛包括網絡設備銷售、安裝和維護的內容。

從金額來看,這份訂單相當於三星基站相關業務年銷售額的1.6倍,更為直觀地,中國三大運營商今年初採購的5G無線設備總金額約700億人民幣,相比之下,這份訂單的重量可見一斑,同時,該合同是韓國電信設備行業迄今為止最大的合同。

正是如此,很多人認為這是三星在5G市場上的重大勝利。

一方面,預計三星將從中獲得平均每年約13.4億美元的收入。另一方面,有分析師認為,三星這份合同,有助於幫助其拓展海外市場,利於與其他國家的談判,比如,英國在7月下令到2027年底將華為設備從其5G網絡中完全清除,並補充說需要引入新的供應商,例如三星電子和日本的NEC。

這樣一來,可謂真正做到了名利雙收。若三星在海外市場得到青睞,那麼勢必影響到愛立信、諾基亞的相關收入。

此外,一些報導中都表達了類似“這場交易是華為被美國5G拒之門外後,三星撿的便宜”這樣的意思,在這裡需要聲明的是,此前Verizon也沒有採用過華為的產品,而是將訂單更多的給到了諾基亞和愛立信,比如三星設備僅佔Verizon 4G LTE網絡的5%左右,其餘設備由愛立信和諾基亞提供。

據悉,Verizon傾向於使用多家設備商來構建其通信網絡,其中無線網絡合同佔了該公司成本支出的很大一部分,除三星之外,愛立信還將保留Verizon5G設備訂單中大約50%的市場份額。

所以更為準確地來講,三星撿的是諾基亞的“漏”。

而摩根大通在7月的一份報告中稱,Verizon被認為是諾基亞的最大客戶。但此次諾基亞無緣訂單,似乎意味著Verizon正在逐步減少對諾基亞的依賴,並開始轉向三星。

對此,也有業內分析師認為,丟失這份合同可能會影響諾基亞以競爭對手同樣的速度進行技術投資的能力,競爭對手愛立信甚至也有可能會增加其在Verizon的份額。

根據市場研究公司Dell’Oro的數據,2019年,全球電信設備市場份額排名分別為,華為(28%)、諾基亞(16%)、愛立信(14%)、中興通訊(10%)、思科(7 %)和三星(3%)。

無疑,這份合同讓三星進一步提高了自身在電信設備銷售領域的市場地位,並且對諾基亞及愛立信在美國的市場主導地位構成挑戰。

有分析人士稱,在Verizon競爭中的大獲全勝,將“在其他運營商中為三星提供非常強大的光環效應”。可以預測,AT&T和T-Mobile 兩家運營商很有可能在未來幾個月內增加三星的份額。

值得一提的是,無線網合同的授予週期通常為10年,諾基亞向Verizon提供的設備和服務的最新金額已從2017年的15億美元削減到上個月的5億美元。因此也有人認為,這可能是Verizon從諾基亞到三星設備需要的一個過渡。

隨著合同的期限延長,三星向Verizon提供的5G設備規定也將增加,隨著5G部署的進展,從遠程設備轉移到短距離設備。預計該供應商將在未來三年內向Verizon運送約3萬5千個基站和7萬個小基站。在此之後的剩餘兩年中,三星將向Verizon運送約1萬個基站和15萬個小基站。

另有報導顯示,Verizon決定採用三星5G的一部分原因還在於其更具競爭力的談判價格和合同意願。相比於諾基亞,三星能夠提供真正的端到端5G解決方案(從芯片到網絡再到設備再到服務),這是諾基亞所不具備的。

雖說設備商行業的洗牌往往出現在網絡升級初期,現在似乎已經過了那個時期,一個訂單帶來行業洗牌感覺也有點聳人聽聞,但如今在無線網領域,諾基亞已經接連失去了中國市場和美國市場的重要大單,未來諾基亞能否在5G網絡建設中守住自己的一席之地,或許答案能夠很快揭曉。

剖析:為什麼日本工業機器人產業發展得這麼好?

近年來機器人產業在全球範圍內迅速崛起,目前已經形成了歐洲、美國、日本、中國、韓國等五大機器人集中發展區,今天我們來說一說日本的工業機器人。

在工業機器人領域,單從企業來看,abb、發那科(fanuc)、庫卡(kuka)和安川電機(YASKAWA)這四大家族的霸主地位無可撼動,依舊是全球主要的工業機器人供貨商,佔據全球約50%的市場份額。

其中發那科(FANUC)的市場份額佔比最高,佔比達到17.3%,安川電機的佔比也達到了12.9%。除了以上這兩位“大哥”,日本還有三菱、歐姆龍、OTC、電裝、愛普生、川崎、那智等機器人企業同樣實力不俗。就目前的情況來看,日本的工業機器人佔據全世界超過50%的市場份額。

日本機器人產業為何能發展得這麼好?

機器人能靈活運轉主要仰賴兩大支柱——電機和人工智能,而日本這兩方面都發展得不錯。

先來看日本的電機製造。

行走、運動是機器人最大的特點。比如,本田汽車公司生產的機器人“阿西莫”(ASHIMO)靠雙腿行走,村田製作所的“村田頑童”能在一條5厘米寬的軌道上騎車,在平地上更能各處闖蕩。

讓機器人動起來,除了提供必要的電力等能源外,最主要的還在於驅動裝置,也就是電機。

做“草蛇”機器人的日立,剛開始其實就是生產電機起家的。 1910年,日立公司的創始人生產出了具有5匹馬力的電機,也正是因為成功生產出了這台電機,才有了辦企業的信心。

日立的各種展覽會上,必定會把這台現在看起來很笨重的電機拿出來,告訴來看展覽的人,自己是一家電機企業。當然,今天的日立,生產的電機各式各樣,不僅有能作為發電站引擎的中大型電機,也有小型的微型產品。而有了豐富的電機產品,生產起機器人來,驅動裝置就有了保證。

除了日立外,日本生產機器人的企業很多都有較強的電機研發及製造能力。比如,安川電機本來就是電機的專業廠家。早在1977年,安川電機公司就研製出了日本第一台全電動的工業用機器人——“莫托曼”1號。目前日本機器人企業的情況是,日立、安川電機、發那科等形成了一個矩陣,幾乎能提供工業生產上的所有自動化(機器人)設備。而這些企業的共同之處在於,他們都具有超乎其他國家企業的電機生產能力。沒有強大的電機製造能力,想在機器人方面佔領先機,會有較大困難。

新型疼痛感應電子矽膠皮膚,助力智能假肢和皮膚移植

皮膚是我們最大的器官,由複雜的感官組成,不斷監測任何可能引起我們疼痛的東西。如今,研究人員通過新技術複製了這一功能——電子人造皮膚。

電子人造皮膚對疼痛刺激的反應就像真實的皮膚一樣,並為更好的假肢、更智能的機器人技術和皮膚移植的非侵入性替代方法鋪平了道路。

由該電子人造皮膚組成的原型設備模仿人體近乎即時的反饋反應,並能以神經信號傳到大腦的相同光速對疼痛感做出反應。它由矽橡膠製成,並集成了電子元件,在質地和對壓力、溫度和疼痛的反應上都模仿了人類皮膚。

人類的皮膚會不斷地感知事物,但我們的疼痛反應只有在某個閾值時才會啟動。一旦突破這個閾值,電信號就會通過神經系統發送到大腦,啟動疼痛反應。

當你拿起一個溫度舒適的東西時,你不會注意到。但如果觸摸到太熱的東西,你幾乎會立刻反胃。這就是我們皮膚的痛覺系統在發揮作用。

“智能假肢 ”的關鍵

新型疼痛感應電子皮膚是朝著開發具有復雜反饋系統的 “智能假肢 ”邁出的關鍵一步。研究人員希望開發出能顯示出與人體類似的疼痛感應反應的醫療設備和部件。

假肢能顯著提高截肢者的生活質量,但仍缺乏感知危險的能力。一隻假手放在熱的表面上時無法感知,而擁有假臂的人可能會靠在一些尖銳的東西上,但不會意識到所造成的傷害。

提供逼真皮膚反應的技術可以使假肢更像自然肢體。

用於皮膚移植

隨著進一步的發展,電子皮膚也有可能在傳統方法不可行的情況下用於皮膚移植。

研究人員在可拉伸電子器件、溫敏材料和仿腦電子器件方面的突破基礎上,創造了電子皮膚。

例如,利用工藝集成了對溫度敏感的氧化釩,這種材料可以在超過特定閾值(在本例中為65℃)的溫度下改變其電子行為。

這種材料就會觸發類似於我們觸摸熱物時神經末梢產生的電信號。來自系統傳感部分(對溫度或壓力敏感)的電信號進入大腦模擬電路,該電路處理輸入並根據閾值做出決定。

大腦模擬電路的電輸出就像人類疼痛反應中啟動運動反應的神經信號(比如把手移開)。

在實驗中,研究人員測量了產生的電流。如果要真正使用矽膠皮膚,這就需要連接到神經末梢或可以啟動運動反應的儀器上。

材料的反應速度和真實的人類疼痛反應一樣快,模仿了從刺激到大腦的反應觸發的整個過程–或者在我們的案例中,大腦模仿電路。根據刺激的強度和時間,反應會更強烈–就像真實的人類疼痛反應一樣。

電子皮膚將基於閾值的疼痛反應帶到了現實中,無論是在皮膚反應的方式不同的疼痛超過一定的閾值,以及如何需要更長的時間為皮膚 “恢復 ”從更痛苦的東西。這是因為較強的刺激會在大腦模擬電路上產生更多的電壓。

當然我們也可以在我們的設備中修改這個閾值,以模仿受傷的皮膚(如曬傷的皮膚)的疼痛閾值比正常皮膚低的方式。電子皮膚也可以用來提高靈敏度,這在運動和防禦以及皮膚移植方面可能特別有用。

未來更多的應用

另一個獨特的應用可能是智能手套,可以在觸診組織時提供外科醫生手部的精確反饋。

我們的有機矽皮膚需要進一步開發,才能將該技術整合到生物醫學應用中。但基本要素–生物相容性和類似皮膚的延展性–已經具備。

接下來的步驟是與醫學研究人員合作,使其更加 “像皮膚一樣”,並找出如何將其與人體最好的結合。

傳感器是如何助力哈勃望遠鏡捕捉星星的?

它長43英尺,寬14英尺,重24,500磅,不是有史以來最大的望遠鏡,但它能夠看到的比任何其他儀器都遠。

自1990年哈勃太空望遠鏡首次在發現號航天飛機上發射以來,它一直在擴展我們對宇宙的看法。儘管望遠鏡的使用壽命即將結束,但它仍在給地球上的人們以前所未有的眼光看待我們稱之為家的宇宙。

它長43英尺,寬14英尺,重24,500磅,不是有史以來最大的望遠鏡,但它能夠看到的比任何其他儀器都遠。

哈勃在軌道上。 (圖片由太空望遠鏡科學研究所提供。)

哈勃的核心——光學望遠鏡組件

哈勃望遠鏡的主要功能是其光學望遠鏡組件(OTA)。 OTA採用改進的Cassegrain望遠鏡設計進行配置,使用兩個反射鏡收集和聚焦光。當光線進入望遠鏡時,它將撞擊主鏡,然後被反射並聚焦到副鏡上。

哈勃如何收集光。 (圖片由太空望遠鏡科學研究所提供。)

主鏡是一個巨大的凹面,直徑7.8英尺,重1,800磅。光從該反射鏡反射到僅12英寸寬的輔助凸鏡上。該光線通過主鏡中的孔射到一組用於分析的儀器上。鏡子還進行了雙曲線彎曲,從而使它們比標準的Cassegrain拋物線形裝置具有更深的彎曲度,這稱為Ritchey-Chrétien設計。這樣可以在更寬的視野範圍內獲得更清晰的圖像。

兩面鏡子都塗有鋁和氟化鎂的微觀薄層。鋁使鏡子反射,只有三分之三英寸厚。氟化鎂層塗在頂部,可以保護鋁免於氧化,並增強哈勃反射紫外線的能力。

哈勃的巨型鏡子。 (圖片由NASA提供。)

由於其體積大,而且不受大氣的扭曲影響,哈勃望遠鏡可以捕獲的光要比肉眼多出40,000倍,這意味著如果將其停放在大西洋沿岸,它就能看到太平洋沿岸的城市之光。它還可以收集被大氣阻擋的紅外光。哈勃望遠鏡可以拾取直徑為0.05弧秒或1/3600度的天文物體,其精度是地面觀測站的10倍。

三種主要的光分析儀器

收集到光後,哈勃就使用三種儀器對其進行分析:相機,光譜儀和乾涉儀。

哈勃望遠鏡的光學範圍。 (圖片由太空望遠鏡科學研究所提供。)

哈勃的兩個主要攝像機是廣角攝像機3(WFC3)和高級測量攝像機(ACS)。 WFC3是哈勃望遠鏡的“主力軍”,可捕獲紫外和紅外光下的寬視野圖像。 WFC3負責這些年來用作桌面背景的標誌性圖像。 ACS可以捕獲可見波長的寬視場圖像,還能夠檢測紫外線和近紅外光-它基本上是對宇宙的勘測,是對WFC3的補充。

哈勃還部署了兩個光譜儀,將其分解成各個組成部分,以確定圖像中捕獲的物體的溫度,密度,化學成分和速度。宇宙起源光譜儀(COS)和太空望遠鏡成像光譜儀(STIS)是互補的儀器:COS將微弱的紫外線分解成更容易研究的成分,而STIS是一種擅長分析明亮物體的多功能儀器。

精細制導傳感器是哈勃的干涉儀,具有兩個功能:用作瞄準相機,幫助望遠鏡在遙遠的星系中凝視,保持穩定的目標;以及測量恆星相對位置和彼此的亮度。

從" Techno Turkey"到無與倫比的成功

哈勃的設計宗旨是在其生命週期內對其進行服務,維修和升級。已經執行了五次服務任務,航天飛機上的宇航員將在那裡進行太空行走,到達衛星進行工作。實際上,當望遠鏡發射時,哈勃目前只有一種儀器,即精細制導傳感器。其餘的在天文台進入軌道後就安裝好了。

事實證明,該設計功能可能拯救了哈勃。

最初投入使用後不久,研究人員發現主鏡存在缺陷:“球差”。儘管鏡子足夠光滑,但曲率不正確。而且,儘管曲率太平了0.000004英寸(僅佔人發寬度的一小部分),但足以創建散焦圖像。該錯誤歸因於用於在組裝過程中確認鏡子形狀的校準工具上的微小油漆斑點。

哈勃望遠鏡仍然能夠執行從行星表面不可能進行的其他科學觀測,但是這一缺陷使望遠鏡成為了喜劇演員多年的飼料。

1993年的第一次維護任務是用一種稱為矯正光學空間望遠鏡軸向替換(COSTAR)的設備替換望遠鏡的一種儀器,該設備旨在糾正反射鏡的缺陷。 COSTAR在機械臂上設有小鏡子,可調節進入哈勃科學儀器的光束的路徑。這是一次巨大的成功,使我們習慣了從哈勃望遠鏡看到的水晶般清晰的圖像。

“你不能要求進行設計可維護性的價值更好地證明一點,” 說退役的美國航空航天局宇航員凱瑟琳?蘇利文,一個誰在1990年“你有一個數十億美元的旗艦使命的部署哈勃宇航員具有非凡的科學潛力,但就這一件事而言。如果您不能解決一件事,那麼您將把整個事情記下來。而且,如果您能解決問題,那就別忙了。 ”

在隨後的任務中,宇航員用升級後的功能更強大的儀器替換了儀器,同時還進行了例行維修工作。

哈勃的盡頭

哈勃望遠鏡揭示了更準確的宇宙年齡,幫助發現了暗能量,表明宇宙的膨脹正在加速,發現了超大質量的黑洞和伽馬射線爆發,並捕獲了所有演化階段的星系圖像。

但是望遠鏡只能看到很遠的地方-受其鏡面尺寸和儀器精度的限制。美國宇航局已經在研究哈勃望遠鏡的替代品,後者是更大,更強大的詹姆斯?韋伯太空望遠鏡。

隨著時間的流逝,哈勃望遠鏡將退役,並將其送入海洋,但直到那時候,人們才期望望遠鏡繼續擴大人類對宇宙的了解。

Facebook未來的AR智能眼鏡計劃將涉及智能音頻

據外媒CNET報導,Facebook未來的AR智能眼鏡計劃仍在醞釀之中,但其中一部分可能很快就會對外公佈,那就是智能音頻。空間音頻和增強音頻現實是Facebook積極感興趣的兩個領域,該公司最新的Facebook現實實驗室研究更新詳細介紹了該公司計劃如何製造能夠調出現實世界的設備,並使虛擬對象聽起來就在用戶身邊,即使它們並不真的存在。


Facebook的兩項獨立技術-Audio Presence和Enhanced Hearing,都是該公司試圖破解的音頻難題的一部分。與此同時,更大的增強現實領域仍然是一個懸而未決的格局,包括蘋果、谷歌、微軟、Magic Leap等在內的公司都旨在推動未來十年的創新。

Facebook原本計劃在本月晚些時候即將舉行的Facebook Connect大會上進行演示。但由於新冠大流行導致的社交距離問題,記者卻在與Facebook Reality Labs研究負責人Michael Abrash和一個音頻研究團隊的聊天中得到了虛擬的介紹。

智能音頻AR並是全新的:Bose在今年早些時候其AR音頻部門明顯被關閉之前,已經嘗試了多年。蘋果的AirPods Pro擁有主動降噪和直通功能,並將在今年秋天加入3D空間音頻支持。空間音頻已經是現實VR的關鍵功能,但Facebook的下一波計劃更注重對話、注意力和音頻的保真度,包括在一些地方3D放置隱形揚聲器,讓人覺得它們就在同一個房間裡。 Abrash說:“對我來說,最了不起的是,一切(關於Facebook新音頻技術)在合理的時間內是絕對可行的。”

根據Abrash的說法,這項音頻技術最終有可能出現在Oculus Quest等VR頭盔上,甚至是其他Facebook設備上。

Facebook目前一直在進行的使用空間音頻的實驗涉及到使用一個消聲室和一個帶有揚聲器陣列的機械臂來包圍一個人,並為他們的耳朵計算特定的空間音頻幾何形狀,這需要30分鐘,所以它還很難便攜。下一步將是把這個過程縮小到拍攝耳朵的照片來獲得這個測量結果(Facebook稱之為頭部相關轉移功能,或HRTF)。 Facebook一直以來用來測試測量後的音頻的設置,更像是帶有音頻播放和聚焦麥克風的眼鏡,還沒有視覺元素。

Facebook Reality Lab Research的音頻小組也希望讓這種音頻技術成為輔助性的技術,在過濾背景噪音,或者其他人說話的同時,傾聽和增強對話,提高語音的清晰度。

Facebook的一些3D音頻和音頻感應超能力的概念,讓CNET記者Scott Stein 想起了多年前在多普勒實驗室嘗試的工作,在其Here One耳塞上的各種環境噪音過濾器。 Facebook的研究使用波束成形來聚焦音頻,也使用了測試者佩戴的空間感知原型,這些原型有定向麥克風。該公司已經製作了一個定制的入耳式顯示器來創建這種音頻,目的是最終將這種技術構建到未來的產品中。

Facebook還沒有明確說明這個過程,但該公司週四發表的一篇博客文章承諾,這種未來的音頻可以作用於導航AR優化的Live地圖,而Facebook目前正在組裝空間地圖世界。 Abrash承諾,該公司在空間音頻方面的進展已經產生了逼真的3D音頻,看起來像是來自真實世界,而不是來自耳機,但目前的研究涉及到復雜的耳朵掃描和一個特定的、空間映射的房間。該公司正在努力開發算法,有可能在家裡用簡單的攝像頭耳部掃描就能工作,讓這項技術更容易獲得。

台積電正利用AI和機器學習處理芯片生產數據

目前,為蘋果、AMD等眾多公司代工芯片、近幾年在芯片製程工藝方面走在行業前列的芯片代工商台積電,就已在利用人工智能和機器學習技術,以改進他們的芯片生產。

據國外媒體報導,谷歌人工智能程序AlphaGo在2016年開始的人機圍棋大戰中擊敗李世石等一眾人類圍棋高手,讓外界意識到了人工智能的巨大潛力,人工智能和機器學習也已廣泛的應用於生產生活。

為蘋果、AMD等眾多公司代工芯片、近幾年在芯片製程工藝方面走在行業前列的芯片代工商台積電,就已在利用人工智能和機器學習技術,以改進他們的芯片生產。

台積電已開始利用人工智能和機器學習技術,是他們負責先進技術業務發展的一名高管,在官網上透露的,主要是用於芯片生產過程中的數據處理。

這名高管在台積電的官網上表示,生產的芯片越多,從中學到的就能越多,就能知曉哪兒容易出問題,新材料或設備在哪一環節會出現意想不到的問題,就有更多的機會消除這些問題並簡化流程。作為全球第一家率先量產7nm工藝的廠商,台積電比其他任何一家半導體製造商都有更多的時間和晶圓去改善質量和良品率。

這名高管透露,台積電已在他們的設備中部署了大量的傳感器,確保任何有用的數據都能被收集,他們利用人工智能和機器學習技術將數據轉化為相關的信息,改善他們的芯片生產,他們不浪費任何一個學習的機會。

物聯網技術如何協助治理空氣污染?

鑑於最近圍繞氣候變化的爭論,空氣污染問題正日益成為世界許多城市關注的主要問題。世界衛生組織(WHO)的研究表明,世界上91%的人口生活在空氣質量超過WHO標準的地區,清除這些污染物變得越來越具有挑戰性。

儘管歐洲在2018年將空氣污染物排放量減少了2.5%以上,但其污染程度仍然很高。因此,有必要監測空氣質量並將其保持在可控範圍內。物聯網(IoT)已經在提供幫助。

如今,基於可持續發展理念的智慧城市正在積極抗擊空氣污染。許多城市正朝著更智能的基礎設施或交通監控等解決方案邁進,以幫助解決這一問題。它們正在實施綠色立法,以創造更綠色的空間,例如,巴黎正在擴大其無車區,東京正在進一步投資於可再生能源,使其變得更加可持續和更具彈性,而且已經實現了切實的收益。

儘管德里和北京等污染嚴重的城市正在使用智能傳感器,以便在空氣污染水平較高時向居民發出提醒,但這並不是解決問題的根本方法。物聯網提供了比以往任何時候都更好的污染數據,可用於推進可行的舉措,例如,在瑞典烏普薩拉市,綠色物聯網項目正在通過公共汽車上的無線傳感器實時監測空氣污染,從而為環境傳感系統創建集成解決方案。通過這些傳感器數據,政府機構可以利用這些數據來控制交通,從而做出明智的城市規劃決策,例如將車輛繞開高污染區域。

另一種減少市中心交通的方法是智能停車。基於物聯網的停車場能夠識別空閒車位,這樣不僅可以減少二氧化碳排放量,而且還可以節省駕駛員尋找車位的時間並節省金錢,從而促進城市交通的可持續發展。

英國肺臟協會的最新研究表明,有248家醫院和2220家全科醫生診所位於空氣污染明顯高於世界衛生組織(WHO)對細顆粒物(PM2.5)限值的地區。事實證明,污染地區的醫院會給易受傷害的患者帶來更糟糕的結果,他們更容易受到有害空氣的影響,因此,公眾被置於危險之中,這增加了公眾對公共衛生的關注。

英國已經承諾立法解決倫敦醫院的污染問題,計劃在今年實施,並配備監測有毒空氣水平的監測器。

減少污染對智慧城市的未來至關重要,並且不需要太多的技術。歐洲環境署(EEA)報告說,與同等的汽油或柴油汽車相比,電動汽車對空氣污染有著的積極影響,而且許多城市已經通過推動增加電動汽車的使用而樹立了榜樣。

通過物聯網傳感器,政府有能力通過改變交通路線和城市規劃來幫助減少污染。此外,技術的進步也使得低功耗廣域網(LPWAN)傳感器成為固定監測系統的低成本替代品,這使其成為越來越有吸引力的選擇。許多城市已經邁出了將物聯網解決方案融入其生態系統的第一步,並因此實現了長期效益。歸根結底,對污染源、原因和趨勢的了解將使城市能夠控制空氣污染,並有效遏制氣候變化,而這就是物聯網的用武之處。

心電感應成真?特斯拉CEO馬斯克新創公司用活豬演示腦機接口技術

導讀:新一代的Neuralink植入物可以置於人們顱頂,其直徑為23毫米,厚度8毫米,擁有1024路連接,能夠感應溫度氣壓,並讀取腦電波、脈搏等生理信號,且具備無線充電功能。

北京時間8月29日凌晨,以特斯拉CEO、SpaceX創始人而聞名世界的埃隆?馬斯克在腦機接口初創公司Neuralink總部展示了最新研究成果,是一個硬幣大小的Neuralink植入物和進行設備植入的手術機器人。

新一代的Neuralink植入物可以置於人們顱頂,其直徑為23毫米,厚度8毫米,擁有1024路連接,能夠感應溫度氣壓,並讀取腦電波、脈搏等生理信號,且具備無線充電功能。

馬斯克稱,Neuralink植入物不會對大腦造成任何持久損害,可以幫助解決許多神經系統問題,例如記憶力減退、中風、上癮等。該設備的電池續航時間為一整天,可以連接到智能手機上進行實時數據傳輸,而且可以感應充電。

活動現場,馬斯克用三隻小豬來演示相關腦機接口技術。據其介紹,這三隻小豬之前已接受過外科手術,由手術機器人將最新版的Neuralink設備植入大腦。其中一隻小豬被植入芯片已有2個月,目前無異常。

從外表來看,幾乎看不出這些小豬和正常的小豬之間有何區別。但通過演示現場的設備,可以看到和聽到這頭豬腦部的Neuralink設備發出的實時信號,無論它是走來走去還是觸碰什麼東西,都能轉化為可探測的神經信號。在測試中,腦機接口甚至可以通過獲取活體豬的腦部信息對其行為做出預測。

腦機接口,也稱“大腦端口”或“腦機融合感知”,是在人或動物腦(或者腦細胞的培養物)與外部設備間建立的直接連接通路。雖然腦機接口是當下最重要的前沿科技之一,但其發展也已有30年曆史。海外和中國都有一些公司在腦機接口技術方面有了一定積累。

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