Очистка стёкол (оптики) в видеокамерах (камерах видеонаблюдения) 

Преимущества самоочищающегося стекла Pilkington Activ были продемонстрированы на выставке «Мир стекла-2005», состоявшейся в «Экспоцентре» (рис. 1). Секрет стекла состоит в его специальном покрытии, которое действует в два этапа:

а) Покрытие вступает в реакцию с ультрафиолетовыми (УФ) лучами естественного дневного света, в результате чего грязь органического характера разлагается и отделяется от стекла (см. левую и среднюю части рис. 2). Источником органической грязи являются продукты животного или растительного происхождения – птичий помёт древесный сок и т. п.

б) Так как покрытие Pilkington Activ является гидрофильным, при попадании на него дождевой воды последняя равномерно распределяется по поверхности стекла и, стекая вниз, смывает как органическую, так и неорганическую (цемент, штукатурка и т. п.) грязь – правая часть рис. 2.

Robot - model of Solar system in scale 1:10 / Робот-модель Солнечной системы в масштабе 1:10 Покрытию требуется сравнительно небольшое количество УФ-излучения, поэтому оно действует и в пасмурные дни. Снижение световой энергии, проходящей через стекло, также небольшое – примерно 5%. Кроме того, под определёнными углами стекло с покрытием имеет несколько больший, чем обычное, зеркальный эффект с небольшим синеватым оттенком (см. рис. 1). А. Барсуков для журнала "Радиолюбитель" 

РЕТРОСПЕКТИВА

 

У тех, кому доводилось побывать в Сан-Франциско на ежегодном Форуме Intel для разработчиков (IDF), собирающем около пяти тысяч участников, представляющем вниманию слушателей сотни докладов и демонстрирующем выставку последних достижений ИТ-индустрии, постоянно возникает устойчивая ассоциация Intel с айсбергом. Но только те, кому посчастливилось побывать в штаб-квартире Intel в Санта-Кларе на мероприятии, посвященном исследованиям и разработкам корпорации, – R&D Day, могут прочувствовать глубину и точность этой ассоциации. Продукты Intel - это видимая надводная часть деятельности компании, тогда как НИОКР - огромная и мало кому знакомая часть, но именно она обеспечивает стабильность курса всего айсберга. Несмотря на важность темы, R&D Day - мероприятие камерное. На него приглашаются несколько десятков журналистов из ведущих ИТ-изданий со всего мира и столько же аналитиков, для которых организуется выставка, представляющая самые интересные разработки Intel, а также выступления руководителей всех исследовательских направлений и лабораторий Intel.

R&D Day’2007 открыл главный директор корпорации Intel по технологиям и руководитель подразделения Corporate Technology Group корпорации Intel Джастин Раттнер с докладом «От Санкт-Петербурга до Санта-Клары: от нано до терра». По мнению Дж. Раттнера, между перспективными исследованиями и конкретными разработками существует прочная связь, которую руководство Intel старается укреплять и развивать. В задачи подразделений НИОКР Intel входит не только обеспечение исследований на мировом уровне, но и доведение инновационных технологических разработок от идеи до продукта, что можно сделать только на основании самого широкого сотрудничества с ИТ-индустрией путем совместной разработки стандартов, создания альянсов и привлечения партнеров.

Исследования и разработки, входящие в сферу влияния подразделения Corporate Technology Group корпорации Intel, осуществляются в 15 лабораториях, расположенных по всему миру: в Германии, Израиле, Индии, Испании, Китае, России, США и других странах, - в которых трудятся около тысячи исследователей. Так, сотрудники лаборатории в Санкт-Петербурге принимают самое активное участие в разработке стандартов беспроводной связи и уже получили около 50 патентов. Речь идет и о разработке программных решений для гетерогенных систем, расположенных на одном кристалле, прототипов различных коммуникационных алгоритмов, новых алгоритмов сжатия видеоинформации, специально оптимизированных для передачи видео по беспроводным каналам связи, и проч.

В лабораториях Пекина и Шанхая (Китай), а также Бангалора (Индия) ведется анализ видео-контента, позволяющий разработать системы автоматизированного поиска видео-информации. Уже существуют специальные программы, способные, например, распознавать лица и отыскивать в архивах спортивных программ репортажи тех или иных комментаторов. Пекинская лаборатория работает в тесном контакте с китайским университетом Tsinghua.

Дж. Раттнер рассказал и об очередной разработке Intel в области искусственного интеллекта. В 2005 году пять самоуправляемых автомобилей-роботов пришли к финишу в гонке Grand Challenge, которая проходила в безжизненной пустыне Невада под патронажем Управления перспективного планирования оборонных научно-исследовательских работ США (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA). Победитель – автомобиль Stanley, спроектированный и построенный командой Стэнфордского университета, пришел к победе, ведомый компьютерами на базе процессоров Intel Pentium M и Intel Itanium 2. В 2007 году аналогичные соревнования - DARPA Urban Challenge - будут проходить уже в городских условиях, где автомобили-роботы должны продемонстрировать способность ориентироваться в реальных условиях уличного движения. Для этих гонок команда Стэнфордского университета разрабатывает новый проект под названием Junior на базе мощных вычислительных систем с процессорами Intel Core 2 Duo и Intel Core 2 Quad. Результаты данных экспериментальных гонок трудно переоценить. Во-первых, их успех открывает колоссальные возможности для организации безопасного движения, что становится все более актуальной проблемой во всем мире; а, во-вторых, знаменует начало новой эры в развитии возможностей искусственного интеллекта.

Эндрю Чен (Andrew A. Chien), директор подразделения Intel Research и вице-президент Corporate Technology Group корпорации Intel, рассказал о перспективных исследованиях самого широкого профиля, к которым относятся этнографические исследования, ориентированные на запросы конечных пользователей, технологии и приложения, основанные на определении местоположения пользователя, сенсоры и сенсорные сети, распределенные сети и системы (Planetlab), устройства со сверхмалым потреблением энергии и мн. др.

Одно из направлений перспективных исследований Intel Research - создание мобильной сенсорной платформы, способной фиксировать и различать повседневное поведение людей. Сегодня прототипы подобных сенсоров с вероятностью около 85% могут различать разные типы поведения человека - сидит он или стоит, поднимается ли по лестнице, читает газету или прыгает. Такие сенсоры могут помочь людям, активно занимающимся спортом, отслеживать нагрузку, а врачам - удаленно следить за состоянием пожилых пациентов.

Другие сенсоры «учатся» определять, кто в группе людей говорит в какой-то определенный момент времени. Уже сейчас в комнате, в которой находятся 4 человека, это удается сделать с вероятностью 80%, а на открытой площадке в группе из 8 человек – с вероятностью 70%.

Предметом изучения в рамках специального исследовательского направления под названием Сarry small, live large являются прототипы будущих ультрамобильных ПК. Они обладают небольшим экраном, что создает определенное неудобство при доступе в Интернет непосредственно с их помощью; однако специальные приложения позволяют таким карманным устройствам организовывать локальную сеть с большими экранами или терминалами настольных ПК и ноутбуков, когда те оказываются в непосредственной близости от них.

Глава лаборатории фотоники, заслуженный инженер-исследователь Intel Марио Паниччиа еще два года назад отмечал скепсис компьютерного сообщества в отношении того, что фотонные устройства, состоящие из лазеров, модуляторов и волоконно-оптических кабелей, можно использовать для компьютерных вычислений и интегрировать в процесс производства кремниевых полупроводниковых приборов. Сегодня аппаратно воплощены все необходимые элементы для передачи данных с помощью света – лазер, модулятор, волокна, детектор – и перед лабораторией стоит новая задача: собрать все эти элементы воедино в компактной форме и подготовить для коммерческого использования. Г-н Паниччиа подчеркнул, что наибольшую трудность он видит в удешевлении лазера, который пока еще - по меркам настольных компьютеров - очень дорог. Но если вспомнить, что три года назад существовал модулятор, работавший на частоте 20 МГц, а сегодня в лаборатории испытывается образец с частотой 40 ГГц, то становится очевидным стремительное развитие элементной базы, в том числе и с точки зрения экономических реалий.

Заслуженный инженер-исследователь Intel, директор по стратегии технологий Паоло Джарджини рассказал о перспективных исследованиях в области производственных технологий. Он подчеркнул, что использование в грядущем 45-нм производственном процессе Intel транзисторов с металлическим затвором и диэлектрика с высоким значением коэффициента диэлектрической проницаемости - это наиболее значительная инновация в транзисторных технологиях, воплощенная за последние 40 лет. По словам г-на Джарджини, сила «конвейера НИОКР» Intel (он предложил именно такой термин, ярко характеризующий динамику исследований и разработок корпорации) заключается не только и не столько в его нынешних достижениях, сколько в четко спланированной методике разработок. В данный момент, например, 65-нм технологический процесс находится на этапе производства, 45-нм процесс в четком соответствии с планом переходит из стадии разработок в стадию производства, 32-нм – из стадии исследований в стадию разработок, а 22-нм техпроцесс полностью находится на этапе исследований. И эта жесткая плановость будет реализовываться и в обозримом будущем.

До недавнего времени «габариты» транзисторов постоянно уменьшались, а с ними уменьшались и размеры элементов транзисторов, пока, наконец, толщина слоя оксида кремния (SiO2), используемого в транзисторе в качестве диэлектрика, не была доведена практически до минимума – 1,2 нм, т.е. всего 3-4 атомарных слоя. В результате дальнейших исследований был создан новый материал на основе гафния, который позволил преодолеть естественные физические барьеры. Таким образом, по словам г-на Джарджини, оказалась реализована новая парадигма масштабирования: от постоянного уменьшения геометрических размеров транзисторов Intel перешла также к изменению их прочих параметров, включая конструкцию и материал. Скажем, сегодня в Intel активно разрабатывается модель с так называемым объемным, или трехмерным затвором, что позволит увеличить рабочий ток транзистора и одновременно снизить токи утечки. Еще одно перспективное направление – использование для изготовления транзисторов других материалов вместо кремния. Например, в антимониде индия (InSb) подвижность электронов в 50 раз выше, чем в кремнии, что сразу же дает колоссальный выигрыш по всем параметрам устройства. По мнению г-на Джарджини, к 2011 году и та, и другая инновация с успехом могут быть использованы в 22-нм технологическом процессе, а вот уже для следующих поколений транзисторов, возможно, придется использовать нанотрубки и нанонити, которые также исследуется в лабораториях Intel.

Одна из наиболее необычных разработок Intel, показанная в рамках R&D Day, – «умная материя», состоящая из небольших элементов, или блоков, которые могут самостоятельно объединяться в более крупные объекты с заданными параметрами. Скажете – фантастика, доступная кинематографистам, снимающим блокбастеры типа «Трансформеры» или «Терминатор 2»? Вовсе нет. Инженерам Intel уже удалось создать «цилиндры» и «кубики» размером в несколько сантиметров, способные при определенных управляющих нагрузках объединяться в объекты с заданной геометрией или перемещаться по заданной траектории, причем в будущем размеры таких элементов будут уменьшены до микрон.

Еще одна интересная перспективная разработка - цифровое настраиваемое радио - предусматривает, что буквально через два-три года в ноутбуках может появиться полупроводниковый блок, созданный по принципу «система-на-кристалле» и способный реализовывать связь 8-10 типов класса Wi-Fi, WiMAX, 3G, Bluetooth и др. Для этого исследователи Intel создают специальные интеллектуальные настраиваемые антенны и многие другие инновационные решения.

 

Форум Intel для разработчиков, Сан-Франциско, 21 августа 2008 года. – Сегодня главный технический директор корпорации Intel Джастин Раттнер (Justin Rattner) представил обзор перспективных технологий, сближающих мир людей и мир компьютеров. Он считает, что к 2050 году эти миры будут гораздо ближе, чем сейчас. Джастин Раттнер предсказывает большие перемены в социальной сфере, робототехнике и способности компьютеров воспринимать реальный мир. Исследовательские лаборатории Intel уже занимаются разработкой человеко-машинных интерфейсов и новых моделей использования компьютеров в связи с быстрым развитием вычислительной техники.

«Сорок лет назад мы даже не могли представить, какими темпами будут развиваться информационные технологии, – заявил Раттнер. – По нашему мнению, уже недалеко то время, когда «разум» компьютеров превзойдет возможности людей».

■ Компьютеры без проводов

Представьте, что Вы находитесь в аэропорту или в другом общественном месте, а батарея Вашего ноутбука не разряжается, а подзаряжается. На основе принципов, открытых физиками Массачусетского технологического института, исследователи Intel разрабатывают технологию беспроводного электропитания Wireless Resonant Energy Link (WREL). Раттнер продемонстрировал электрическую лампу мощностью 60 ватт, работающую без всяких проводов. Такой мощности достаточно для питания типичного ноутбука.

Преимущества технологии WREL заключаются в том, что она обеспечивает надежное и эффективное электропитание. Новая технология основана на использовании физического эффекта резонанса. Например, певец может разбить стекло энергией своего голоса, если колебания стекла войдут в резонанс со звуковыми волнами. Точно также и резонатор может эффективно поглощать энергию, работая на частоте передатчика энергии. Если эту технологию реализовать в ноутбуке, то его батареи смогут подзаряжаться на расстоянии в несколько метров от передающего резонатора, значит, ноутбуки на базе платформ Intel смогут подзаряжаться без проводов.

■ Компьютеры с изменяемой формой: клавиатура, телефон, экран

Ученые Intel также проводят исследования, связанные с применением миллионов микророботов, называемых «catom», которые предназначены для изготовления материалов, способных изменять свою форму. Данную технологию можно применять для изменения формы корпуса, дисплея и клавиатуры электронных устройств в соответствии с моделью их использования. Например, мобильный компьютер может быть очень маленьким, когда он находится в кармане; принимать форму телефонной трубки, когда вы звоните по нему, и «расширяться» при просмотре фильмов или во время путешествий по Интернету.

Раттнер объяснил, что для решения этой проблемы нужны большие усилия, но уже достигнут серьезный прогресс. Он впервые продемонстрировал результаты применения новой технологии создания кремниевых полусфер с использованием фотолитографии. Этот процесс сегодня применяется для производства кремниевых микросхем. Такая технология позволяет создавать основные структурные компоненты, необходимые для изготовления унифицированных узлов, или «catom», и упрощает разработку необходимых вычислительных и механических компонентов, которые можно поместить в корпус толщиной менее миллиметра. Эта технология позволяет наладить серийный выпуск подобных изделий, поэтому в будущем может начаться производство «catom».

В докладе Раттнера принял участие д-р Майкл Гарнет (Dr. Michael Garner), директор программы Emerging Materials Roadmap, который рассказал о разработках новаторских кремниевых технологий, продлевающих действие закона Мура на ближайшие 10 лет и даже дальше. Корпорация Intel проводит исследования, направленные на замену планарных транзисторов трехмерными, а также планирует заменить кремний в транзисторах сложными полупроводниками. Корпорация Intel также рассматривает альтернативные технологии, не связанные с переносом электрического заряда, которые в будущем смогут заменить традиционные КМОП микросхемы.

■ Робототехника: от заводского цеха до Вашей кухни

Сегодня роботы используются преимущественно на производстве для выполнения часто повторяющихся задач и сборки продукции. Для персонификации роботов их необходимо «научить» работать с объектами в динамичном человеческом обществе. Они должны опознавать обстановку, распознавать движения в постоянно меняющемся физическом мире, а также уметь адаптироваться к смене ситуации. Раттнер продемонстрировал два рабочих прототипа персональных роботов, разработанных в исследовательских лабораториях Intel. Одно из устройств - датчик электростатических полей, вмонтированный в руку робота. Эта технология моделирует органы чувств, имеющиеся у рыб, а не у людей, позволяющие им «ощущать» различные объекты без прикосновения к ним. Также был продемонстрирован полностью автономный мобильный робот, способный распознавать лица людей, распознавать и выполнять такие речевые обороты, как «пожалуйста, уберите эту грязь». В нем реализованы новейшие технологии программирования перемещений, манипулирования, восприятия и искусственного интеллекта.

Кроме «очеловечивания» роботов, Раттнер подчеркнул, что необходимы серьезные усилия для улучшения процесса общения «человек - машина». Ранди Брин, исполнительный директор компании Emotiv Systems, присоединился к Раттнеру на сцене для демонстрации гарнитуры EPOC*. Данное устройство отображает картину электрической активности мозга, обрабатывает ее в реальном времени и позволяет оценивать степень эмоционального состояния пользователя. Пользователь может только думать о перемещении объектов или других действиях, а его аватар в игре будет их выполнять в виртуальной реальности. EPOC может распознавать более 30 различных мыслей пользователя посредством 16 сенсоров на гарнитуре.