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沐鸣2招商总代_技术课堂 | eMTC物联网是什么,和NB-IoT有什么关系?

eMTC的全名有点长,是enhanced Machine-Type Communication,增强型机器类型通信。它还有一个名字,叫做LTE-M,LTE-Machine-to-Machine,LTE-机器到机器。也就是说,是机器之间用LTE通信,非常直白了,适用于物联的LTE网络。 这几年,物联网技术逐渐成为了人们关注的重点。 随着移动通信技术的发展,在传统“短距离”物联网技术的基础上,涌现了很多“长距离”物联网技术,给行业带来了一阵春风。 这些新兴物联网技术中,我们介绍最多的,就是NB-IoT和LoRa。 作为最受追捧的物联网技术,NB-IoT的火热程度毋庸置疑。 其实,除了它俩之外,还有一项技术,应用也很广泛,曾经一度被认为会三分天下有其一。 它就是我们今天文章的主角——eMTC。 “万物互联”是一块巨大无比的蛋糕。为了瓜分这块蛋糕,很多企业都迫不及待的参与物联网技术的研发中。行业里也陆续出现了各种各样的物联网技术标准,令人眼花缭乱。 从总体上来看,物联网技术被分为两个大类:WLAN物联网和蜂窝物联网。 WLAN物联网,以Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee、Z-wave为代表。 蜂窝物联网,以NB-IoT、eMTC、LoRa、Sigfox为代表。 它们之间的区别,主要在于功耗和距离。有点类似于手机上网,用Wi-Fi,还是用数据业务。 以前的物联网,是WLAN物联网技术的天下,但是,这几年,蜂窝物联网技术崛起,抢尽了风头。 蜂窝物联网技术,也属于LPWA技术(Low Power Wide Area,低功耗广域网)。 LPWA技术,覆盖距离更远,功耗更低,安全性和可靠性更高,更能满足行业需求。 LPWA的定位:远覆盖、低速率 在蜂窝物联网里面,又分为若干个阵营。 目前通信行业最大的派系——3GPP组织(3GPP是什么?),就是其中的阵营之一。   eMTC和NB-IoT,都是3GPP推出的技术标准。   确切地说,在3GPP规范中,有三种关于物联网的无线连接技术,分别是NB-IoT、eMTC、EC-GSM。EC-GSM是基于GSM(2G)技术的,现在基本上不关注了。所以,重点就是NB-IoT和eMTC。 NB-IoT和eMTC又是怎么来的呢? 话说,作为LTE的缔造者,3GPP组织一直将物联网作为LTE的重要演进方向。 早在2008年,LTE的第一个版本R8(Release 8)中,除了有满足宽带多媒体应用的Cat.3、Cat.4、Cat.5等终端等级外,也有上行峰值速率仅有5Mbit/s的终端等级Cat.1,可用于物联网等“低速率”应用。 注意!这里的Cat并不是猫的意思,是Category的缩写,“种类,分类”的意思。Cat.X说的就是UE-Category,UE是用户设备(User Equipment )。Cat.X这个值就是用来衡量用户终端设备无线性能的,说白了就是用来划分终端速率(等级)的。 不同的Cat,不同的速率 在LTE发展初期,Cat.1并没有被业界所关注。随着可穿戴设备的逐渐普及,Cat.1才逐渐被业界重视。 但是,Cat.1终端需要使用2根天线,对体积敏感度极高的可穿戴设备来说仍然“要求过高”(一般只配备1根天线)。 所以,在R12/R13中,3GPP多次针对物联网进行优化。 首先是在R12中增加了新终端等级Cat.0,放弃了对MIMO(多天线)的支持,简化为半双工,峰值速率降低为1Mbit/s,终端复杂度降低为普通LTE终端的40%。这样一来,初步达到了物联网的成本要求。 但是,虽然Cat.0终端的信道带宽降至1.4MHz,但射频的接收带宽仍为20MHz(太大)。 … Continue reading

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沐鸣2平台待遇_Wi-Fi 6来了 你需要现在就更新家里的路由器吗?

Wi-Fi 6来了,到底是先换终端还是先换路由器?这似乎是一个“先有鸡还是先有蛋”的问题。况且就802.11ac标准而言,其单频的传输速率已达到1733Mbps,真的需要这么着急为家里的路由器更新换代吗? 都说Wi-Fi 6能够我们带来更快更稳定的连接,然而这么说却过于泛泛。因此,在正式讨论这个问题之前,我们需要先了解Wi-Fi 6究竟好在哪?以及都带来了哪些技术上的升级? 先来认识下Wi-Fi 6 去年10月初,Wi-Fi联盟将基于802.11ax标准的Wi-Fi正式纳入正规军,成为第六代Wi-Fi技术,并借着推广802.11ax的机会,将Wi-Fi规格重新命名,新标准802.11ax改名为Wi-Fi 6。不仅改了命名规范,在Wi-Fi设备网络连接方面,也采用了新图标。 当然,Wi-Fi 6的新并不仅仅体现在图标上而已。这里,我们给大家汇总了一下: Wi-Fi 4(11n)诞生于2009年,凭借40MHz频宽与MIMO技术,将Wi-Fi理论带宽从11a/g的54Mbps升至600Mbps(150Mbps×4条空间流),且并11n同时支持2.4G和5G双频段,完美取代旧标准。 Wi-Fi 5(即11ac)诞生于2013年。最初版本(Wave 1)凭借80MHz频宽,将WiFi单流带宽提升至433Mbps;到了2016年第二版(Wave 2)借鉴部分11ax特性,将频宽再次翻倍到160MHz。但值得注意的是,Wi-Fi 5只支持5G频段。 Wi-Fi 6(11ax)同时支持2.4G和5G频段,是真正意义上的第六代Wi-Fi迭代标准。未来,无疑将取代市面上的11n和11ac产品。此外,Wi-Fi 6还带来了完整版的MU-MIMO(支持8个终端上行/下行MU-MIMO),同时引入OFDMA技术,实现与MU-MIMO互补的另外一种并行传输能力,而且比MU-MIMO更灵活更实用。 Wi-Fi 6到底厉害在哪? 与前几代Wi-Fi技术相比,Wi-Fi 6为我们带来了更极致的用网体验与更大的容量;不仅如此,它还将助力物联网发展,同时结合AR/VR、云计算、人工智能等诸多创新技术,渗透进各行业,更好地服务于客户的业务创新。 首先,Wi-Fi 6带来了速率上的大幅提升。哪些因素与Wi-Fi速率有关呢?如公式“Wi-Fi理论带宽=(符号位长×码率×数据子载波数量)×(1/传输周期)×空间流数”所示,速率提升主要由调制方式、数据子载波数量、码率、传输周期和空间流等几个指标共同决定。 其中,调制方式决定无线信号子载波单个符号的数据密度,在相同频宽下,使用更高阶的调制技术就能实现更高速率的提升,而Wi-Fi 6采用便是更高阶的调制编码方案1024-QAM(Wi-Fi采用的是256-QAM),使其最大连接速率提升至9.6Gbps。 此外,Wi-Fi 6的“6”还体现在了高密度接入。其使用了OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,即正交频分多址),能将无线信道划分为多个子信道(子载波),形成一个个频率资源块,用户数据承载在每个资源块上, 而不是占用整个信道,实现在每个时间段内多个用户同时并行传输。 相较Wi-Fi 5的OFDM方案是按订单发车,不管货物大小,来一单发一趟,哪怕是一小件货物,也发一辆车,这就导致车厢经常是空荡荡的,效率低下,浪费了资源。OFDMA方案则会将多个订单聚合起来,尽量让卡车满载上路,使得运输效率大大提升。 通过了解OFDMA的工作机制可以看到,OFDMA实现了多个用户同时进行数据传输,这增加了空口效率,接下来我们分别看一下上行OFDMA和下行OFDMA的工作原理。 另一个很重要的方面是,Wi-Fi6支持MU-MIMO,也就是我们常说的多用户多入多出,允许路由器一次与多达8个设备同时通信,且同时支持上下行MU-MIMO,无需依次进行通信;相比之下,虽然Wi-Fi … Continue reading

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沐鸣2平台直属_技术干货 | 智能家居领域KNX与RS485全面对比

前言:智能家居是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。衡量一个住宅小区智能化系统的成功与否,并非仅仅取决于智能化系统的多少、系统的先进性或集成度,而是取决于系统的设计和配置是否经济合理并且系统能否成功运行,系统的使用、管理和维护是否方便,系统或产品的技术是否成熟适用,换句话说,就是如何以最少的投入、最简便的实现途径来换取最大的功效,实现便捷高质量的生活。 近一年来老马走到市场一线与客户深度接触后感触颇深,发现不少客户迷失在物联网、大数据、云计算及5G的浪潮之下。如何将智能家居的本质和底层技术普及给他们?一直想推送一篇关于RS485和KNX两者之间的比较文章给客户,苦于非技术出身,于是请教了业内大神“安徽菜农”,他说不用你费劲了,几年前就准备好了——共四篇,一个包子一篇,哈哈哈……我尊敬而可爱的安徽神农! 言归正传,之所以选择RS485来与KNX比较,是因为它在国内有广泛的群众基础。本文尽量不偏袒任何一种技术,围绕硬件、软件、标准、产品四个方面进行阐述,希望通过本篇内容可以帮助客户去选择所需要的总线系统。 硬件篇 首先我们来看看RS485与KNX两者的定义: KNX:是一个合集的称呼,包括了KNX软件、KNX硬件、KNX协会、KNX协议、KNX线缆、KNX芯片。无论你在世界的任何一台计算机上搜索,结果都是相似甚至相同的,仅此一家,绝无分店!楼宇控制系统中需要定义的内容它全部囊括。从电气到介质(线缆)、从介质(线缆)到设备、从设备到软件、从软件到配置、从配置到系统。 RS485:准确的来说,它是一种通信技术,仅仅是定义了物理层,也就是有电气规定,规定了它的信号电压、阻抗等。当一个公司宣称他们的产品采用RS485协议的时候,实际上包含了两层含义:一、采用RS485的通信技术;二、使用RS485技术运行自己的协议。所以如果你是个现场总线的门外汉,上网一搜“485协议”,结果可能是五花八门。 RS485总线技术,在国内流行的已经很久了,在RS485这个技术的基础上发展了很多通信协议,如DMX512、Modbus协议等等。RS485技术广泛应用于现场总线的各个领域,小到智能家居控制系统,大到大型楼宇控制系统、以及抄表系统,可谓是无所不在。由于它仅定义了物理层,所以一个应用485总线技术公司的产品的稳定性就要看公司自身的软件实力和硬件实力了,所以一些实力强悍的公司在这个技术的开发了稳定了楼控系统:如快思聪、霍尼韦尔、施耐德的C-BUS等等。 KNX引入中国是在2000年左右,毕竟KNX协会也才1999成立的。中国第一批做KNX的厂家也大都是2006年以后的事了。所以KNX在中国的历史并不长,得益于其完善的KNX技术体系和技术背景(前身是EIB-欧洲安装总线、BatiBus和EHSA),目前在中国的发展也是相当了得。不只是已经有不少机场、地铁、高端酒店、以及其他公建广泛应用了KNX产品,同时已经有超过20家国内厂家加入了KNX阵营,开发KNX产品。 我们先来说他们之间的硬件区别。这里硬件主要包括:技术介绍、总线线缆、设备连接方式、应用部分。 一、总线技术介绍(主要差异): RS485技术介绍: RS485技术采用了差分的信号,它抗干扰能力较强(相对而言),时序定位准确,所以其可以获得高达10Mbps的通信速度。 RS485技术支持多种速率。不同厂家的通信速率不同。在实际使用中为了提高抗干扰性,一般降低速率,最低可以低至1200bps,以获得较远的通信距离,可达1000米以上。 RS485通信需要AB两根信号线(毫伏差分),芯片的收发引脚直接对外,对静电及其敏感,一言不合就烧芯片。所以一般RS485的接口电路都配有TVS管,以防止静电击穿芯片。 RS485系统一般需要额外两芯线缆的供电,或者设备自带供电。 如果采用非隔离的形式,小系统短距离应用十分稳定,当系统中设备数量接入较多时(>32),设备之间就有可能干扰信号,就会有不稳定情况。 为了解决设备接入数量问题,不少厂家采用隔离驱动方式,这种解决通信问题的成本其实跟KNX已相差无几。 RS485的通信方式决定了它不具备载波监听的功能,也就是发送之前没有办法检测总线有无数据。所以RS485系统通信大都采用主从轮询时,以防止报文丢失,同时实时性不高。 RS485的接口芯片一般是MAX485、SP485等等,同时也有AD公司推出的隔离芯片。这几种在市场上极为流行。当然也有不少山上的货,产品质量参差不齐。好的可能10+元,差的可能只有0.5元。大家可以到淘宝或者ickey上搜下价格比较。 KNX技术介绍: KNX采用单线调制技术,调制电压高达7V,这种调试技术,总线速率较低,所有KNX产品均支持9600bps,实际应用中,设备间距离最大为700米。 KNX调制的信号收发信号引脚都有电容隔离,所以很少听说KNX芯片烧毁的情况,抗静电能力较强。 KNX系统内部无需进行任何隔离,与其他系统进行相连都需要做隔离。以保证KNX系统稳定。 KNX系统的通信和供电共用两芯线,供电即代表已联机。KNX设计理念为低功耗,所以一般单设备功耗小于0.3瓦(少数可能会达到0.6瓦)。同时备有额外两芯用于辅助供电。如屏、网关等。 KNX具有载波监听的能力,也称为无损传输,实测3台设备不停地对发报文10万条不丢一包。鉴于这种电路设计KNX中没有主机的概念,纯粹的分布式系统。设备损害、插拔并不会影响整个系统。 目前做KNX芯片的就ON、ELMS、西门子三家,每家的产品都是经过KNX协会认证的,由于技术和专利所限,根本不可能买到假货。 由于KNX设备的供电和通信是共用一组线,所以KNX电源是特别的,普通电源不能直接替换(加一个Choke可将普通电源转成KNX电源输出) 二、总线线缆介绍: RS485线缆:没有特定种类的线材需求,由于其只使用差分传输信号,故对线材要求不高。不过为了提高抗干扰能力,一般的仍然是采用带屏蔽的线缆,具体需求参考网线,短距离无所谓,长距离就需要带屏蔽。由于通信方式跟网络类似,所以不少RS485线缆可以用网线。 KNX线缆:有专门的线缆,4芯4色0.8mm,红黑黄白带屏蔽,这个线缆也需要KNX协会的认证。工欲善其事必先利其器,大工程中,线缆是保证系统可靠工作的先决条件。KNX的端子和线缆都是特别的,防止插错。 三、设备连接方式: RS485接口:目前大都采用普通的接线端子,没有极性识别,端子外观相同,不过为了解决这种问题,少数厂家已经定做了专用的4位快速接线端子,以防止插错。因为RS485通信至少2个线,如果需要集中供电,则必须要4根线。 KNX接口:目前都是标准支持快速接线两芯的红黑端子,这两芯基本上是80%以上KNX产品的设计,即两线完成供电和通信,如果额外大电流供电才需要两芯黄白端子。颜色和KNX线缆一致,最大限度保证不会接错线。排查和施工都比较容易,左侧为一般RS485接线方式,右侧为KNX接线端子。 四、应用部分(完成功能): 说实话,没有KNX能实现的功能,RS485实现不了的;也没有RS485能实现,KNX实现不了的。就好比需要到达一个地方,可以选择汽车、火车或飞机。至于哪种可靠,可能更多的设计者自身需求和一些认证需求,比如功率输出器件的电流,按键的寿命次数、继电器的不同等级等等。关于产品认证:对于RS485产品出口的可能需要认证,但是对于KNX产品则必须要进行认证。 以上就是一些硬件方面的比较。我想比较已经很全面了,大家可以对RS485和KNX产品的实体构成大致有了一定了解。 软件篇  经过了上一篇:硬件比较,想必大家对KNX和RS485之间的实体区别有了理解。接下来介绍软件方面比较。这部分可以说是最重要的区别了。当然为了符合工程师的思维这里分为底层软件和上层配置软件。 一、底层软件软件: … Continue reading

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沐鸣2平台提供_干货 | 前所未有的“真实”的视觉体验 走近3D显示技术

2010年,电影《阿凡达》火爆上映,国人亲身体验了3D显示技术的震撼效果,身临其境的观看感受让人长时间津津乐道。3D的立体视觉效果让人们有了前所未有的“真实”的视觉体验。实际上,继高清之后,3D已经成为显示设备的下一个重心。 在惊叹科技带来的改变的同时,我们有必要了解一下3D技术的今生前世,看看那些2D图片是如何跃出纸面的。 3D影像因何而生? 人类的双眼是横向并排,之间大约有 6~7 厘米的间隔,因此左眼所看到的影像与右眼所看到的影像会有些微的差异,这个差异被称为“视差”,大脑会解读双眼的视差并藉以判断物体远近与产生立体视觉。 我们就从人眼谈起。人的两眼相隔在6厘米左右,这意味着假如你看着一个物体,两只眼睛是从左右两个视点分别观看的。左眼将看到物体的左侧,而右眼则会看到她的中间或右侧。当两眼看到的物体在视网膜上成像时,左右两面的印象合起来,就会得到最后的立体感觉。而这种获得立体感的效应就是“视觉位移”。 如果在制作一部3D电影时,用两台摄影机模拟左右两眼视差,分别拍摄两条影片,然后将这两条影片同时放映到银幕上,放映时加入必要的技术手段,让观众左眼只能看到左眼图像,右眼只能看到右眼图像。最后两幅图像经过大脑叠合后,我们就能看到具有立体纵深感的画面。这就是我们所说的3D影像。 早在19世纪摄影技术刚刚起步时,人们就用2台性能和参数完全相同的相机并列,模拟人的左右两眼,同时拍下两张有着细微差异的相片,之后再透过平行视线法、交叉视线法,或者类似双筒望远镜的专属观看设备等,让人的左右两眼分别观看2张并列拍摄的相片,以重现“视差”,藉以模拟出立体视觉。 随着立体显示技术在电视广播、视频游戏、医疗、教育等领域的应用越来越多,三维显示已从电影银幕向电视终端、计算机终端、智能手机终端、平板电脑终端等发展。 目前主流的三维显示包括立体视觉、头盔式显示器、CAVE、裸眼立体显示器和真三维显示等。3D显示技术主要分为眼镜类3D显示技术与裸眼类3D显示技术两大类型。 眼镜类3D显示技术 眼镜类3D显示技术,我们又可以细分出三种主要的类型:色差式、偏光式和主动快门式,也就是平常所说的色分法、光分法和时分法。 色分法——色差式3D显示技术 色分式俗称为红蓝眼镜式,最突出的特点是观看时所配的眼镜有两片不同颜色的镜片组成,通常一片为红色,另一片为蓝色或者绿色。这种技术早在1915年就被发明并进行了商业应用,也是最早普及的一种3D显示技术。我们若干年前在游乐场之类的场所看到3D动画,几乎都是采用这种技术实现的。 我们知道红色、绿色和蓝色被称为三原色,自然界中的任何颜色都可以由这三种颜色合成,而这三种颜色本身是互斥的,没有任何的交集。色分式3D系统正式利用了三原色互斥的特性。 内容的拍摄部分没有任何区别,只是在后期制作、播放过程中,左图像只保留三原色中的一种颜色,而右图像则只保留三原色中另一种颜色。而观众所配戴色分眼镜也是由这两种颜色的镜片组成。通过色分眼镜对左右图像进行分离,保证左眼看到左图像,而右眼看到右图像。左右两幅图像经过大脑的合成,最终呈现出一帧立体图像。 色分式由于采用了互斥的三原色,因此左右两帧图像即使冲印到同一张底片上,在放映时也可以利用色分眼镜进行完美的分离。正式具有这个特性,现有的显示设备,如电视机、显示器、投影仪等,在不进行升级的情况下就可以进行这种3D影像的显示。同时,色分式3D系统的造价很低廉。 然而,色分式3D系统最大缺陷在于其只采用了三原色中的两种,另一种被丢弃了。因此,在实际显示中偏色非常严重,显示效果大打折扣。正式由于这个缺陷,导致色分式3D系统趋于淘汰。 光分法——偏光式3D技术 “光分式”也被称为“偏振式”。顾名思义,这种技术利用了偏振光的特点。 我们知道,光波是一种横波(震动方向垂直于传播方向),是由与传播方向垂直的电场和磁场交替转换的震动形成的。我们通常将其电场的震动方向称为光波的震动方向,自然光在各个方向上的震动是均匀的,因而也被称为非偏振光。如果一束光在任意一个特定的时刻只在一个特定的方向上震动,则这束光就是偏振光。 偏振光可以通过偏振镜获得,偏振镜就是一个栅栏,其具有震动方向。当一束自然光通过偏振镜时,偏振镜只会这束自然光中与其震动方向一致的一部分光通过,而其他不一致的部分都会被过滤掉。 而当一束偏振光经过偏振镜时,如果这束偏振光的震动方向与偏振镜的震动圆偏振光振动方向一致,这束偏振光则全部被允许通过;反之,如果这束偏振光的震动方向与偏振镜的震动方向不一致,这束偏振光则全部被过滤掉。光分式系统正是利用了这一原理。 当系统进行显示时,将左、右图像同时显示在屏幕上。不过左右两幅图像在显示在屏幕上之前会经过不同偏振镜的过滤,如上图所示:左图像用垂直方向的偏振镜进行过滤,成为在垂直方向上震动的偏振光;而右图像则采用水平方向的偏振镜进行过滤,成为在水平方向上震动的偏振光。 与之相对应的是,观众所配戴的偏振眼镜的左镜片的震动方向为垂直方向,右镜片的震动方向为水平方向。这样就能保证做图像最终被观众的左眼所看到,而右图像被观众的右眼所看到,两幅图像经过大脑的合成最终形成一幅具有三维立体感的3D图像。 偏振光具体上分为线性偏振光与圆偏振光两种。在任意一个特定时刻,线偏振光和圆偏振光都只在一个特定方向上震动。而随着时间的变化,线偏振光保持震动方向不变,而圆偏振光的震动方向在垂直于光线传播方向的平面上旋转。而旋转方向又分为左旋和右旋。 早期的光分式3D系统多采用线性偏振光,而采用线性偏振光最大的缺点是观众观看姿势必须尽量保持不变。如果观众歪头或侧身,则眼镜的偏振方向会变得与光线的偏振方向不一致,3D效果会变差,甚至会导致观看者头晕、头痛等现象。 圆偏振光的引入则比较有效的改善了线偏振光的缺点。圆偏振光系统与线偏振光系统的组成结构没有任何的区别,只是将垂直偏振镜与水平偏振镜替换为左旋偏振镜与右旋偏振镜。 光分式的3D成像效果较好,造价相对较低。该技术现阶段主要被各种3D影院系统所采用,如RealD,IMAX等。光分式最大的问题在于没有完美的偏振镜,也无法过滤出完美的偏振光。 因而观众所配戴的偏振眼镜无法对左右图像进行完美的分离,因而导致总有一部分左图像的光线进入右眼,而一部分右图像光线进入左眼。虽然从比例上讲很少,但足以导致3D效果的下降,以及导致一部分观众观看过程中的不适,如头晕、头痛。 时分法——主动快门式3D显示技术 主动快门式3D技术在原理上比前两个更加简单,它直接通过快速交替关闭一只镜片的方式,让双眼在不同时间接收完全不同的画面。只要屏幕的刷新率和眼镜的开关频率完美的配合成120Hz以上,便可以让每只眼睛都得到60Hz刷新率的连贯流畅画面。 相对于前两者,主动快门式3D显示具有更多的优势,它不会产生红(琥珀)蓝3D 的光化学损伤问题,成本及兼容性代价方面也要优于偏振式3D技术。因此目前主动快门式3D显示正在快速的进入市场并进入普及阶段。但因为主动快门式3D技 术存在镜片开合操作,因此或多或少都会产生闪烁感,这是目前主动快门式3D技术最大的技术问题。 这种3D技术在电视和投影机上面应用得最为广泛,资源相对较多,而且图像效果出色,受到很多厂商推崇和采用,不过其匹配的3D眼镜价格较高。 裸眼类3D显示技术 显示器屏幕是平面2D的,人之所以能欣赏到真如实物般的3D图像,是因为显示器展现出的图像色彩灰度的不同,而使人眼产生视觉上的错觉,将显示的2D图像感知为3D图像。 眼镜类的3D显示技术是通过眼镜将左右图像分离出来,并分别送到观看者的左右两眼中,实现3D效果。而裸眼类的3D显示技术则是通过调节光的角度使左右两个图像分离出来,并分别送到观看者的左右两眼中,以实现3D效果。 … Continue reading

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沐鸣2平台首页_如何用Python实现iPhone X的人脸解锁功能?

FaceID 是新款 iPhone X 最受欢迎的功能之一,它取代 TouchID 成为了最前沿的解锁方式。 一些苹果的竞争对手们还在继续沿用着传统的指纹解锁方式,FaceID 解锁方式显然是革命性的:扫你一眼,手机自动解锁。 为了实现 FaceID 技术,苹果采用了先进而小巧的前置深度相机,这使得 iPhone X 能创建用户脸部的 3D 映射。此外,它还引入了红外相机来捕捉用户脸部图片,它拍摄到的图片对外界环境的光线和颜色变化具有更强的鲁棒性。通过深度学习,智能手机能够非常详细了解用户脸部信息。所以当用户接电话时,手机就会自动识别并解锁。但更令人吃惊的或许是它的安全性,苹果公司技术人员表示,相比于 TouchID ,FaceID 的出错率只有 1:1000000。 我对苹果 FaceID 及其背后的深度学习技术非常感兴趣,想知道如何使用深度学习来实现及优化这项技术的每个步骤。在本文中,我将介绍如何使用深度学习框架 Keras 实现一个类似 FaceID 的算法,解释我所采取的各种架构决策,并使用 Kinect 展示一些最终实验结果。Kinect 是一种非常流行的 RGB 深度相机,它会产生与 iPhone X 前置摄像头类似的结果。 理解 FaceID 工作原理 FaceID … Continue reading

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杏耀注册登录网_极客玩转Home Assistant 米家疯狂对接HomeKit

注:Home Assistant,简称HA或HASS,独立平台。 Homebridge ,简称HB,桥梁插件。 Pi指树莓派Raspberry Pi 今天我们只说一个疯狂的屌丝级故事,把米家的智能家居接到 HomeKit 上!分享玩转智能家居带来新的启发和收获。 将Pi接入智能家居控制系统并不新鲜,Homebridge 接入 Homekit已经非常常见,但是由于 Homekit 本身的局限性,使其对智能家居设备的支持广度和深度不足,间接影响了用户的使用体验。例如早期 Homebridge-aqara 插件并不支持小米网关 2 的自带灯光控制,白白浪费了设备的功能。 为了摆脱这一束缚,我们可以利用另一个强大的智能家居平台:Home Assistant,Home Assistant 是一个成熟完整的基于 Python 的智能家居系统,设备支持度高,支持自动化(Automation)、群组化(Group)、UI 客制化(Theme) 等等高度定制化设置。背后又有庞大的社群基础,且不断在更新。最重要的是我们可以通过 Homeassistant-homebridge 插件打通两个平台,同样实现设备的 Siri 控制。 Home Assistant 作为接入所有智能家居设备的平台,通过 Homebridge 这一桥梁,最终实现 iOS 及 macOS 设备对智能家居的设置。我们知道 Homebridge … Continue reading

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沐鸣2平台提供_不联网就绝对安全?黑客演示用“超音波”窃取电脑资料

政府、军方等特殊部门在保存资料时,一般会将这些资料储存在永不连网电脑里(air-gapped computer),以免遭黑客入侵,窃取资料,但是你知道吗?即使是电脑在不连网的状态下,黑客仍有办法隔空偷走电脑里的资料。 ▲即使不连网,黑客仍有各种手段盗取电脑资料。(图片来自YouTube) Gigazine报导,以色列本.古里安大学研究团队近期展示了一项称为“MOSQUITO”的新技术,通过这项技术,黑客们能通过“超音波”,让两台未连网的电脑进行传输数据。 原来这项技术的核心是使用扬声器与麦克风,大部分扬声器、麦克风对18kHz至24kHz的声音都可以进行识别,因此它们是良好的输入/输出设备,这些频段的声音人无法感知,所以通过这个原理黑客能悄悄偷走电脑里的信息。 视频里,研究人员们展示了两台均被“MOSQUITO”木马感染的电脑,其中一台(电脑A)有熊猫图案,另一台(电脑B)则一片空白,两者都未联网,最终通过超音波传输,电脑B的画面却逐渐绘出与电脑A相同的熊猫。 研究人员表示如果电脑的扬声器性能更好,则能从8至15米的距离,以10—166 bps的速率传输资料,所以要隔空从电脑中盗取资料,也并非不可能的事。据了解超音波传输,只不过是本.古里安大学的团队研究的冰山一角,该团队曾尝试用各种方法入侵电脑,例如用硬盘运转的噪音、电脑主机散发的热能等,这些都是他们窃取资料的方式,让人感觉非常神奇。

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沐鸣2平台提供_5G、LPWAN、SDN…一文带你看懂物联网“网”的本质

物联网是一个跨界融合的产物,无论是IoT中的各种智能设备、使用的通讯网络、还是分析平台和各类应用,都在进行持续裂变。其中,围绕物联网中“网”展开的一系列技术裂变,已经多到让人应接不暇的地步,因此这篇文章我将聚焦物联网与通信行业接壤的领域,浓缩呈现你所需知道的一切。 5G、LPWAN、SDN、NFV、TSN…这些层出不穷的新鲜名词都与物联网中的“网”有关,你是否对它们有所耳闻?你是否能说出它们的全称?你是否了解它们各自的含义? 好的技术一定符合简谐之美,事物的本质规律也永远是一目了然的,如果一种技术让你觉得眼花缭乱、纷繁复杂,那么要么是你理解偏了,要么是这项技术本身“忽悠”的价值大过实际应用。 为了恢复通讯技术的“简”与“美”,在这篇文章中,我尝试使用最为通俗易懂的语言,让你在不需要大量CT(通信技术)和IT(信息技术)知识的情况下,亦理解这些技术的内涵。从“外行看热闹”到“内行看门道”就是本文的初心了。 一个比喻,串联各种通信领域热词 话不多说,进入正题。为了更直观的体现各种最新通信技术的关系和比较,我以邮寄快递包裹的过程为例进行说明。 虽然最终用户的核心需求是把各种包裹寄到目的地,在选定了一家快递公司之后,用户并不用关心这家公司到底使用哪种交通工具、海陆空哪种运送方式、快递小哥是中日韩哪种混血儿…这些细节,但不同快递公司之间毕竟有价格差异,服务水平也不同,用户有必要了解基本的快递过程,比如“功耗”、“带宽”、“可靠性”、“成本”等,做到对快递支出心中有数。 各种通信技术在不同设备之间传递数据的过程,就跟快递公司递送包裹的过程如出一辙,各司其职完成分工协作。在这里,如果将数据比喻成货物,通信网络比喻成道路,携带数据的网络报文比喻成送货车辆,那么故事就这样开始: 1. 先从快递的“入口”说起,NB-IoT、TSN、Zigbee、WiFi等等这些通信协议,专供物联网应用,就像各种快递货车一样,解决的是如何从各种终端设备中,将数据包裹递送到就近的分拣站。 比如NB-IoT(窄带物联网)这个类型的货车发车间隔长,各个车辆的货箱很小,虽然一次装不了多少包裹,但却极为省油,运输成本很低。 TSN(时间敏感网络)这类车辆专门递送智能工业和智能汽车领域对时间极为敏感、要求实时送达的包裹。为了解决实时性的问题,TSN定制了一种特殊的快递车型,就像电影《黑衣人》中秒变火箭的飞行汽车一样,保证送货车辆的速度和时效。 2. 在取货的过程中,遇到大数据量,对传输速度要求较高的数据包裹时,普通的快递货车不够用了,这时就需要有线标准以太网、3G/4G、以及5G中相应的宽带通讯技术登场了。它们提供的交通工具是轮船、火车和飞机,传输距离长、载货量大、服务质量高。 3. 在快递的过程中需要一些基础设施,比如机场、车站、转运站,这些工作由网关、交换机、路由器等设备承担。它们不仅负责数据包裹的继续传递,还负责包裹的快递路径规划。 以前各个城市之间的送货道路和转运站由于没有统一的交通信号系统,加之方言不通难以跨城合作,不仅需要人为疏通交通系统,而且包裹的跨城快递效率不高。 于是有人提出建设跨越各个城市的智能交通系统,也就是SDN(软件定义网络)。SDN通过统一的智能交通调度“中枢”,解决了人为调度的问题,实现快递路径的自动规划,还加强了对于交通状态的可视化能力,多种手段避免拥堵路段的产生。 4. 有了智能交通系统之后,人们还想对各类的送货基础设施在不改变原有硬件的情况下,做到最高的通行效率优化,而且希望有安防措施避免对数据包裹的拦路抢劫或恶意损毁。 这时就需要用到NFV(网络功能虚拟化),它对道路本身进行了优化,在不改变原有基础设施的情况下,解决了道路承载灵活性的问题。当有特殊快递需求时,NFV可以快速建起一条虚拟道路,当车辆通过之后,虚拟道路取消,相关资源释放回资源池。NFV还可以创造虚拟警察,让劫匪难以下手。 看到这里,相信你对各种技术在整个纵向的信息传递流程中,各自解决什么问题已经有了大致的了解。接下来我将聚焦核心趋势,主要包括5G、软件定义网络和实时物联网,把相关的重点技术进行分组,横向谈谈它们各自的使命。 宽、窄、快、慢都支持的5G 老百姓对5G的印象是它比现有的4G快上10-100倍,但是5G带来的可不只是网速的飞升,还有一大堆技术名词,包括uRLLC、eMBB、mMTC等以及向5G演进的NB-IoT、eMTC、LTE-V等,有数十种之多,令人感觉云里雾里,晦涩难懂。 其实对于用户来说,相比网速更重要的是5G在网络能力上的提升,它将可承载更多种类的物联网设备对各种通信场景的需求。为了解决这一问题,与4G有明显不同,5G使用创新性的思维,能同时支持高带宽和窄带宽、低时延和高时延这些“两极分化”的场景,可以说是能宽能窄、能快能慢地应对终端需求。 5G中窄带的分支,从现在物联网领域中热门的eMTC(增强型机器对机器通信)和NB-loT(窄带物联网)演进而来,图中的Cat M/Cat NB就是其演进的路径,未来实现在每平方公里百万级终端接入和超低功耗、超低成本的mMTC场景。这些低功耗广域网络LPWAN代表性技术的一个核心功能是对“物”的感知数据的传输,而所传输的数据基本上具有“小包、低频”的特点。这些小批量的数据却是用户直接业务所需要的,可以说是“直击”用户业务痛点。当然,这个窄带的分支一般不承载关键性的高可靠业务,可以承担大量并不要求实时性、敏感性的通信任务,作为5G“慢”的场景支持。 5G中宽带的分支,主要是增强型移动互联网(eMBB),可以提供高达1Gps到数十Gbps的带宽,就像高速公路从原来3车道变成13车道一样,能够大幅增加车流。如果从场景上做简单划分,eMBB针对3D/超高清视频等大流量移动宽带业务,未来这些终端可能眨眼就用了好几个G的流量。从上图的演进路径可以看出,我们并不是从最初4G商用的带宽一下子跳到5G的高带宽,这个过程中厂商在阶梯式地提升网络带宽直至演进到5G所要求的带宽。 5G中的“快”的分支,就是高可靠低时延通信(uRLLC),eMBB解决车道宽度和可同时容纳车辆的容量,而uRLLC解决速度直达的问题。很多时候我们往往将高带宽和高速度混为一谈,但实际上超高的带宽并不一定带来速度的本质的提升,更需要突破“时延”的障碍。“时延”是端到端传输的速度,举例来说在抢红包时,一些手机连接的WiFi的带宽高于4G,但通过4G往往比WiFi更容易抢到,因为4G的时延低于WiFi。未来5G端到端的时延要达到毫秒级别,是人的反应速度极限的100倍以上,像一些工业自动化、自动驾驶场景下这样的网络反应速度才是可靠的。 别看这么多场景,5G能够在一张网络上承载宽、窄、快、慢各种“两极分化”的场景,可以说是全新的变革。 立足于软硬“解耦”的软件定义网络 SDN(软件定义网络)和NFV(网络虚拟化)无疑是当下IT领域最为炙手可热的趋势。在不久之前刚刚结束的巴塞罗那MWC展会上,几乎所有CT与IT厂商均把SDN与NFV作为降低通信成本的战略方向,提出了针对性的产品和方案。 也许这组词汇让你觉得有些陌生。如果探究SDN和NFV的内在逻辑,其实很简单,核心的思维是“分离”和“解耦”。SDN将控制平面(可以简单理解为上述例子中的车辆调度)和数据平面(例子中道路上行驶的车流)进行了分离,NFV将网络中使用的软、硬件进行了分离,各自解耦发挥最大功效。 推动SDN和NFV发展的主要驱动力来自数据中心和广域WAN,但它们的存在,可供物联网等场景借鉴和使用。SDN和NFV解决了物联网中业务灵活性和敏捷性的需求。面对迭代越来越快的通信技术,不停更新硬件和基础设施来跟上时代的脚步并不现实,因此就需要让控制和软件发挥作用,满足千变万化的业务需求,加快部署时间、提高网络的传输效率,同时确保硬件投入成本不会大幅增长。 这些基于软件的网络技术(包括SDN,NFV和SD-WAN)提供了灵活设计网络架构的新工具,可以根据物联网的业务需求定制网络。SDN主要是优化网络基础设施架构,比如交换机、路由器、无线网络等。NFV主要是提供增值功能的灵活性和低成本,包括负载均衡、安全、广域优化等。SDN提供的集中式管理控制功能和NFV提供的业务功能虚拟化,可以协调管控分布式IoT系统中的各种数据流和业务流。 随着分布式计算和终端智能的推进,SDN和NFV正在逐步走向网络边缘侧,推进边缘计算的发展,物联网人今后与其“你来我往”的机会越来越多。 比SDN和NFV更为重要的是,蕴藏在它们背后的“解耦”思维模式,这一思维催生了各种SDX,此起彼伏,推动硬件和软件之间的协同工作进入了一个新的高度。 最早的SDX出现在无线电领域,设备功能主要由硬件决定,一种设备对应一种专用硬件,不但不灵活,性价比也差。随着硬件通用性和软件多样性的提升,人们从而实现只需改变软件,就可赋予同一设备多种功能,甚至具有前所未有的新功能。 现在这种思维逐渐扩展到其他领域,出现了“软件定义存储”、“软件定义网络”、“软件定义安全”、“软件定义数据中心”…有人就干脆说“软件定义一切”,也就是SDX。其中的集大成者是iPhone,同一款手机硬件通过个性化APP软件,实现游戏机、随身听、翻译笔等多重功能。工业领域的软PLC(工业可编程控制器),也是这一思维的成果之一。 … Continue reading

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沐鸣2注册开户_干货 | AI的人工神经网络

我们正经历一场大革命,这场革命就是由大数据和强大电脑计算能力发起的。 人工智能的底层模型是”神经网络”(neural network)。许多复杂的应用(比如模式识别、自动控制)和高级模型(比如深度学习)都基于它。学习人工智能,一定是从它开始。 人工神经网络 人工神经网络是模拟人和动物的神经网络的某种结构和功能的模拟,所以要了解神经网络的工作原理,所以我们首先要了解生物神经元。其结构如下图所示: 从上图可看出生物神经元它包括,细胞体:由细胞核、细胞质与细胞膜组成; 轴突: 是从细胞体向外伸出的细长部分,也就是神经纤维。轴突是神经细胞的输出端,通过它向外传出神经冲动; 树突: 是细胞体向外伸出的许多较短的树枝状分支。它们是细胞的输入端,接受来自其它神经元的冲动; 突触: 神经元之间相互连接的地方,既是神经末梢与树突相接触的交界面。 对于从同一树突先后传入的神经冲动,以及同一时间从不同树突输入的神经冲动,神经细胞均可加以综合处理,处理的结果可使细胞膜电位升高;当膜电位升高到一阀值(约40mV),细胞进入兴奋状态,产生神经冲动,并由轴突输出神经冲动;当输入的冲动减小,综合处理的结果使膜电位下降,当下降到阀值时。细胞进入抑制状态,此时无神经冲动输出。“兴奋”和“抑制”,神经细胞必呈其一。 突触界面具有脉冲/电位信号转换功能,即类似于D/A转换功能。沿轴突和树突传递的是等幅、恒宽、编码的离散电脉冲信号。细胞中膜电位是连续的模拟量。 神经冲动信号的传导速度在1~150m/s之间,随纤维的粗细,髓鞘的有无而不同。 神经细胞的重要特点是具有学习功能并有遗忘和疲劳效应。总之,随着对生物神经元的深入研究,揭示出神经元不是简单的双稳逻辑元件而是微型生物信息处理机制和控制机。 而人工神经网络的基本原理也就是对生物神经元进行尽可能的模拟,当然,以目前的理论水平,制造水平,和应用水平,还与人脑神经网络的有着很大的差别,它只是对人脑神经网络有选择的,单一的,简化的构造和性能模拟,从而形成了不同功能的,多种类型的,不同层次的神经网络模型。 人工神经网络具有四个基本特征: (1)非线性非线性关系是自然界的普遍特性。大脑的智慧就是一种非线性现象。人工神经元处于激活或抑制二种不同的状态,这种行为在数学上表现为一种非线性关系。具有阈值的神经元构成的网络具有更好的性能,可以提高容错性和存储容量。 (2)非局限性一个神经网络通常由多个神经元广泛连接而成。 一个系统的整体行为不仅取决于单个神经元的特征,而且可能主要由单元之间的相互作用、相互连接所决定。通过单元之间的大量连接模拟大脑的非局限性。联想记忆是非局限性的典型例子。 (3)非常定性人工神经网络具有自适应、自组织、自学习能力。 神经网络不但处理的信息可以有各种变化,而且在处理信息的同时,非线性动力系统本身也在不断变化。经常采用迭代过程描写动力系统的演化过程。 (4)非凸性一个系统的演化方向,在一定条件下将取决于某个特定的状态函数。 例如能量函数,它的极值相应于系统比较稳定的状态。非凸性是指这种函数有多个极值,故系统具有多个较稳定的平衡态,这将导致系统演化的多样性。 人工神经网络是一种非程序化、适应性、大脑风格的信息处理,其本质是通过网络的变换和动力学行为得到一种并行分布式的信息处理功能,并在不同程度和层次上模仿人脑神经系统的信息处理功能。它是涉及神经科学、思维科学、人工智能、计算机科学等多个领域的交叉学科。 人工神经网络是并行分布式系统,采用了与传统人工智能和信息处理技术完全不同的机理,克服了传统的基于逻辑符号的人工智能在处理直觉、非结构化信息方面的缺陷,具有自适应、自组织和实时学习的特点。 典型神经网络 当前最常见的几种神经网络分别是感知器网络、BP网络、柯荷伦网络、竞争网络,这几种网络各具特点。 1、感知器 感知器的工作原理是使用直线、平面等切割平面或立体空间,将这些平面或空间分成若干不同的区域 ,以达到对输入信号进行分类的目的。感知器在使用前,需要先进行训练。训练感知器的主要目的是调整它的权值。训练感知器时,通过选择典型的输入类型,这些输入需要能代表所有的输入类型,然后将这些数据输入到感知器中对感知器进行训练。训练之后,感知器网络的节点数及权值得到了调整。当感知器训练完成之后,就可以进行工作了。 2、BP 网络 BP 网络是当前使用得最多的一种神经网络,它的主要功能是对非线性有理函数进行逼近,以满足对非线性系统的控制作用。一般使用最速下降法对 BP 网络进行训练,将误差反向传播,当有大量的数据通过 BP 网络时,网络的权值和阈值得到调整,并使得网络的误差系数降低到最小 … Continue reading

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沐鸣2平台提供_清华大学在仿生石墨烯压力传感器研究取得重要进展

近日,清华大学微电子系任天令教授团队在《美国化学学会·纳米》(ACS Nano)上发表了题为《仿生针刺随机分布结构的高灵敏度和宽线性范围石墨烯压力传感器》(Epidermis Microstructure Inspired Graphene Pressure Sensor with Random Distributed Spinosum for High Sensitivity and Large Linearity)的研究成果,由人体皮肤感知微结构出发提出相似的仿生结构,通过微结构和分布模式的结合解决了灵敏度和线性范围之间的矛盾,为力学器件性能的综合提升提供了一种全新的思路。 近年来,柔性力学微纳传感器特别是在人体生理信息监测和检测方面成为学术界的研究热点,同时也有大量相关产业公司相继成立。相比于传统的硅基器件,由于具有舒适性、贴合性和可穿戴性等方面的特点而广泛应用于人体物理和化学活动的监测,但作为力学器件的两个重要指标灵敏度和线性度之间的矛盾一直未能得到很好的解决。通常制备出的器件都需要以牺牲一个指标而为提升另一个指标服务,这往往限制了其实际应用的范围,解决这一矛盾成研究难点。 (从上到下,从左到右)皮肤的微结构示意图,皮肤微结构和仿生结构照片,线性度和灵敏度与前人工作性能对比,腕部脉搏和呼吸监测结果。 任天令课题组基于人体皮肤,特别是指尖对于不同大小应力的高灵敏响应特点,根据对其微结构的研究提出了相似结构的制备。通过砂纸作为模板倒模成型柔性的基底,利用氧化石墨烯在高温下还原后作为力学敏感层,制备出具有针刺形貌和随机分布的压力传感器。该传感器表现出优异的稳定性、快速响应和低探测极限,实现了在更宽线性测量范围的高灵敏度。其中针刺结构之间接触面积突变主要贡献出高的灵敏度,随机分布主要贡献宽的线性范围,通过两者结合在很大程度上解决了这一对矛盾。 正是由于该传感器高的灵敏度和宽线性范围,课题组成功了应用于对人体各种生理活动的监测,例如脉搏、呼吸和声音识别,还实现对走、跑、跳等走路姿态的监控,以及对走路步态的监测。利用可穿戴的高性能力学传感器对人体各种生理活动参数的获取将会在个人健康和医疗方面具有重要的实际意义,具有重大的应用前景。 该研究成果得到了国家自然基金重点项目和科技部项目的支持。

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