Реконфигурируемость как основа новых электронных систем
Цифровая революция стала возможна благодаря появлению микро- и наноэлектроники. В развитых странах уже сейчас на человека приходится до 10 тысяч микроэлектронных устройств. С распространением информационно-коммуникационных технологий и развитием интернета вещей появилась необходимость удаленно обновлять конфигурацию электронных устройств. О возможностях удаленной реконфигурации — новый выпуск бюллетеня ИСИЭЗ НИУ ВШЭ «Глобальные технологические тренды».
ПОВСЕМЕСТНОЕ ВНЕДРЕНИЕ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ НА ОСНОВЕ
ПРОГРАММНО-ОПРЕДЕЛЯЕМЫХ РАДИОСИСТЕМ (SDR)
Развитие мобильной связи в последние два десятилетия привело к широкому распространению беспроводных коммуникаций. Однако поддержка устройством беспроводной связи, как правило, приводит к существенному увеличению его конечной стоимости. В настоящее время основной фокус при разработке новых программно-аппаратных средств направлен на улучшение технических и экономических характеристик беспроводной передачи данных для электронных устройств (сенсоров, меток, актюаторов). При этом необходимо обеспечить дальность связи без увеличения энергозатрат, повысить ее качество, а также внедрить новые протоколы связи, не меняя при этом аппаратную часть.
Программно-определяемые радиосистемы (Software-defined radio, SDR) — наиболее перспективное решение указанных задач. Особенность SDR заключается в том, что функции реализуются программными средствами и могут быть реконфигурированы в рамках работы системы. SDR помогает эффективно адаптировать и настраивать устройство в соответствии с решаемой задачей, отключая/включая в процессе работы отдельные блоки, не меняя при этом аппаратную часть. Распространение SDR и методов машинного обучения приведет к значительному улучшению характеристик межмашинного взаимодействия (M2M). К примеру, SDR позволяет реализовать на одной унифицированной аппаратной платформе разнообразные коммуникационные стандарты и гибко управлять ими. За счет этого устройства смогут автоматически выбирать тип связи в зависимости от внешних условий (помехи, удаленность от приемника, объем данных и т.п.), что обеспечит большую эффективность передачи данных.
Эффекты
|
|
Оценки рынкав 2 раза к 2020 г. (до $27 млрд) вырастет объем мирового рынка программно-аппаратных средств SDR (в 2014 г. — $13,5 млрд) |
|
Драйверы и барьеры
|
Сокращение времени выхода на рынок новых беспроводных устройств
.svg)
Международные
|
Международные
|
Уровень развития
|
Другие тренды — «Автоматический поиск и выбор источника питания электронных систем» и «Репрограммируемая “на лету” новая элементная база» — в полной версии обзора.
Предыдущие выпуски:
№ 6 (40) 2017: Технологии улавливания и захоронения углерода
№ 5 (39) 2017: Альтернативные силовые установки для транспортных средств
№ 4 (38) 2017: Цифровые медиа: новые модели создания и потребления
№ 3 (37) 2017: Индивидуальный подход к нейрофизиологии человека
№ 2 (36) 2017: Новые технологические решения для «умного» дома
№ 1 (35) 2017: Перспективные приложения кремниевой фотоники
№ 11 (34) 2016: Новые финансовые технологии
№ 10 (33) 2016: Революционные изменения в промышленности
№ 9 (32) 2016: Новые технологии авиастроения
№ 8 (31) 2016: Кастомизированное производство на «фабриках будущего»
№ 7 (30) 2016: «Умное» сельское хозяйство для циркулярной экономики
№ 6 (29) 2016: Нейротехнологии: прикладной интерес
№ 5 (28) 2016: Энергоэффективность и энергосбережение: ядерные источники для космоса
№ 4 (27) 2016: «Умные» ткани для разных сфер жизни
№ 3 (26) 2016: Новые технологии для устойчивого рыбного хозяйства
№ 2 (25) 2016: Ассистивные медицинские технологии
№ 1 (24) 2016: Защита данных в интеллектуальных системах
№ 17 (23) 2015: Производство ракетно-космической техники становится серийным
№ 16 (22) 2015: Сортировать мусор будут роботы
№ 15 (21) 2015: Еда как источник здоровья
№ 14 (20) 2015: Наноуглеродная основа высокотехнологичного будущего
№ 13 (19) 2015: «Роевой интеллект» технических систем
№ 12 (18) 2015: Наноразмерные мембраны и катализаторы обеспечат «зеленое» будущее
№ 11 (17) 2015: Гибкие решения в современной ядерной энергетике
№ 10 (16) 2015: Новая диагностика и терапия: индивидуальный подход на клеточном уровне
№ 9 (15) 2015: Cельское хозяйство перемещается в небоскребы
№ 8 (14) 2015: Энергетический разворот к Cолнцу
№ 7 (13) 2015: «Умная» инфраструктура для внегородских магистралей
№ 6 (12) 2015: Ферменты на службе у медицины: применение для молекулярной диагностики и генной инженерии
№ 5 (11) 2015: Здравоохранение становится все более ИКТ-зависимым
№ 4 (10) 2015: Новые технологии для лесного сектора
№ 3 (9) 2015: Наукоемкие материалы для новой электроники и энергетики
№ 2 (8) 2015: Медицина будущего: технологии генетической инженерии для создания высокоспецифичных лекарств и инструментов молекулярной диагностики
№ 1 (7) 2015: Эффективные технологии для тепловой энергетики
№ 6 2014: К 2030 году самолеты станут более экологичными
№ 5 2014: Круговорот возобновляемого сырья: биодизель из микроводорослей, биоразлагаемая полимерная упаковка, электроэнергия из органических отходов
№ 4 2014: «Умные» энергосети повысят эффективность российской энергосистемы
№ 3 2014: Каршеринг с децентрализованной инфраструктурой и беспилотные автомобили помогут победить пробки
№ 2 2014: Россия в Арктике: прочные морские платформы, новые ледоколы и извлечение метана из газогидратов
№ 1 2014: Аптамеры РНК, микрочипы под кожу и карманные биосенсоры