電子信息

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牛津大學開發新軟件實現普通汽車自動駕駛

英國牛津大學所屬Oxbotica公司的研究人員正在研發一種新的軟件系統——Selenium。該軟件系統可將普通汽車轉變成無人駕駛汽車，通過攝像頭、激光掃描器或雷達系統獲得數據，利用一系列算法確定周邊物體的位置并識別物體的類型，為汽車指明前進方向。

Selenium擁有兩項主要功能，即通過傳感器實現汽車的空間定位和周邊情況感知。其可將傳感器獲取的數據與地圖中存儲的數據進行對比（地圖數據是之前在相似環境中行駛時獲得的）。例如，當汽車首次進入雪地環境行駛時，其就可以記錄并存儲雪地數據，供以后雪地行駛使用。此外，其能夠識別圖片中建筑、街道等的特征，從而準確確定汽車的位置。其還可利用激光數據實現汽車的精準定位。

在汽車的行駛過程中，Selenium可以獲得路線數據，通過分析駕駛者的行為自主學習，提高反應能力。在駕駛員剛開始駕駛配備Selenium的汽車時，Selenium處于學習狀態，當駕駛里程積累到一定數值后，Selenium就能夠掌握駕駛者的駕駛習慣，從而實現自動駕駛功能。

根據設計方案，Selenium不僅可以用來控制無人駕駛汽車，還可以控制倉庫機器人、鏟車，以及自動駕駛公共交通工具等。

（威 鋒）

DNA存儲技術創造新紀錄 存儲容量達200MB

美國微軟公司和華盛頓大學的研究人員合作，在脫氧核糖核酸（DNA）存儲技術方面創造了新紀錄，完成了約200MB數據的保存，其中包括古登堡計劃（Project Gutenberg）數據庫中的100部經典文學作品。

人類“數字宇宙”的數據總量2020年預計將達到4.4×1013GB。為了彌補存儲空間的不足，研究人員嘗試將數據信息儲存在DNA內。DNA存儲技術以人工合成的DNA作為存儲介質，具有高效、存儲量大、存儲時間長等優點。

研究人員首先把數據中諸多由“0”和“1”組成的長串轉換為DNA序列的4個基本組成部分，即腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T），然后利用聚合酶鏈式反應技術輕松地識別所需查找的DNA序列“地址編碼”，再利用DNA測序技術，“讀取”數據，并通過“地址”對數據進行整理，將數據恢復成原來的視頻、圖像或文檔，最終實現了DNA數據存儲。

據悉，把DNA用于數據存儲，保存時間可長達數百或數千年。1mm3的DNA存儲設備可存儲約1.25×105GB數據，而一個鞋盒大小的DNA存儲設備足以容納7×1011GB數據。

（W.CNB）

日本研制出直徑不到250μm的高密度光纖

由日本NTT公司、藤倉株式會社、北海道大學研究人員組成的研究小組成功制備出了直徑小于250μm、可實現114信道多路復用的光纖。這表明，光纖傳輸將有望實現可支持Petabit （1024Tb）及Exabit（1024Pb）的超大容量傳輸。屆時，每秒傳輸幾千部高清電影將輕而易舉。

研究小組為了在直徑小于250μm的光纖內實現超過100信道的多路復用，優化了可傳輸3種及6種光（模式）的光通道（纖芯）的折射分布，并研究了可充分減少光信號干擾的纖芯配置。研究發現，通過以蜂窩狀排列19個可進行6模波導的纖芯，可在直徑小于250μm的光纖中實現114信道（6模×19芯）多路復用。研究小組根據這一設計原則，制作出了8.85km長的光纖，并評估了其相關特性。測試結果表明，114個信道在1550nm波長中的傳輸損失全部低于0.24dB/km，各信道之間的傳輸損失偏差低于0.03dB/km，實現了均勻性極高的高密度光纖。此外，光纖模間傳輸速度差低于0.33ns/km，表明19個纖芯的折射率分布實現了高精度控制。

未來，該研究小組計劃在2020年實現這一數據傳輸技術的實際應用。

（工 藤）

首個塑料柔性磁存儲芯片問世

新加坡國立大學、韓國延世大學、比利時根特大學、新加坡材料研究和工程研究所的研究人員將高性能磁性存儲芯片移植到一塊柔性塑料表面上，獲得了一種透明、薄膜狀柔性“智能塑料”芯片。該芯片具有優異的數據存儲和處理能力，有望成為柔性輕質設備設計和研制的關鍵元件。

研究人員首先將氧化鎂基磁性隧道結“種植”在硅表面上，然后蝕刻掉下面的硅，再采用轉印方法，在一個由聚對苯二甲酸乙二醇酯制成的柔性塑料表面植入了一個磁性存儲芯片，最終形成了這種柔性“智能塑料”芯片。

該柔性“智能塑料”芯片在磁阻式隨機存取存儲器（MRAM）上的應用表明，MRAM的性能在多個方面優于傳統隨機存取存儲器計算機芯片，如處理速度更快、能耗更低、可在斷電后存儲數據等。

目前，研究人員已經在美國和韓國為該項技術申請了專利保護。

（劉 霞）

量子指紋識別首次突破經典通信極限

中國科學技術大學、中國科學院上海微系統與信息技術研究所、美國麻省理工學院的研究人員合作，在20km光纖線路中實現了量子指紋識別，在國際上首次突破了經典通信的極限。

指紋識別主要應用于相隔較遠的雙方的信息比對，假設需要比對的信息量為100個單位，經典的指紋識別方法需要傳送的最小信息量為10個單位，而采用量子指紋識別方法，基于量子力學的疊加原理，在理論上僅需傳送2個單位的信息量即可實現準確比對。量子指紋識別理論早在2001年就已提出，但以往的實驗都未能突破經典方法的極限。此次，研究人員實現了傳輸信息量相比經典極限降低84%的量子指紋識別，不僅是世界上首次突破經典極限的量子指紋識別，也首次在實驗中觀測到了量子信道容量相比經典信道的優越性。

（科 技）

美國實現32層3D NAND制程工藝產品量產

美國美光公司32層3D NAND閃存存儲器開始量產，使該公司成為世界上繼韓國三星電子公司之后第二家實現3D NAND閃存存儲器市場化的生產商。其中，Crucial 750GB SATA 2.5英寸固態硬盤（SSD）是其首批商用產品之一。

該固態硬盤的連續讀取/寫入速度分別高達530Mbps和510Mbps，而其功耗僅為常見磁盤驅動器的1/90，使用壽命也更長；其采用創新設計方案，將活動電路放置在NAND陣列之下，縮小了晶片面積；每個Crucial 750GB SSD包含8塊美光封裝模塊，其中單一封裝容納2塊晶片（面積為165mm2，存儲密度達284MB/mm2）；為了有效控制3D NAND閃存存儲器的生產成本，美光采用更大尺寸的制程節點（40nm半位線間距）進行閃存制造。該硬盤性價比較高，已成為筆記本電腦的理想配套產品。

（存 儲）

俄羅斯科學家研制出可永久存儲信息的介質

俄羅斯門捷列夫化工大學的科學家經研究證實，納米晶體盤可永久保存信息。這一發現使得5D信息便攜存儲技術成為可能。

5D信息便攜存儲技術類似于CD和DVD，采用激光刻錄信息，晶體盤的尺寸直接決定其數據存儲容量。與傳統存儲介質相比，該技術存儲的信息更穩定，不受外界影響，一枚硬幣大小的晶體盤即可存儲數太字節（TB）的海量信息，尤其適用于國家檔案及國防工業數據的存儲。

目前，該技術尚處于實驗室研究階段，距離大規模生產還尚需時日，俄羅斯科學家現已完成項目的自動計算和信息采集研究，下一步的主要研究方向是降低生產成本，以及攻克激光束方向精確度控制的技術難關。據悉，日本、英國等國家也在開展類似的研究。

（科技部）

日本研發可確保數據長期安全可靠的分布式存儲器

日本信息通信研究機構（NICT）與東京工業大學的研究人員合作，采用信息理論安全用戶認證方式，研制出一種可長期確保數據信息安全、可靠的分布式存儲器，并通過了驗證試驗。

目前，業界廣泛使用的密鑰主要通過增加密鑰的復雜性來確保密鑰安全，較易于通過強大的計算機運算量進行推算和破解。此次試驗中，該存儲器使用的量子密鑰分配（QKD）網絡采用了“Shamir的（k， n）閾值秘密分散方法”，以及僅用一個密鑰即可實現信息理論安全用戶認證的獨特的密鑰分布式協議。QKD網絡通過發送者調制傳輸光子，接收者檢測收到的每個光子的狀態，并排除有可能被竊取的某個位（密鑰蒸餾），從而在收發者之間共享絕對安全的密鑰。調制后的光子信號一旦進行測定操作，就會留下痕跡，可用于識別信息是否被竊取。因此，這種用戶認證方式僅需記住一個密鑰，即可通過安全認證的密鑰將其分散。研究人員現已利用鋪設于東京圈光纖網絡上的QKD網絡成功完成了該新認證方式的驗證。

（工 藤）

研華推出新一代物聯網數據采集模塊產品——WISE-4000

研華股份有限公司推出新一代物聯網數據采集模塊產品——WISE-4000系列，可滿足數據采集工作無線化、低功耗、低成本等應用需求，具有移動終端訪問、智能化數據上傳等功能。

該系列產品包含AI/DI/RS-485/ DO/Relay等多種數據采集類型和控制方式，可采集設備電流、電壓、脈沖、開關量等設備信息，以及溫濕度、特殊氣體等環境信息；可實現設備的預設報警與遠程控制；支持IEEE802.11b/g/n 2.4GHz Wi-Fi傳輸協議；現場僅通過無線AP即可布設Wi-Fi傳輸環境，實現無線傳輸與傳統有線網絡的無縫整合。與以PLC（可編程邏輯控制器）為數據采集監控設備運行方案的產品相比，該系列產品的數據采集方式更加直接、有效，成本更低。

針對數據傳輸安全性和丟包率兩大問題，該系列產品具有以下功能：其自帶的存儲單元在采集信息時，如傳輸信號不穩定，數據將自動存儲到模塊，當網絡恢復時，儲存在模塊的數據可主動上傳；其具有信息傳輸自動記錄功能，可記錄每批數據的序列號，及時反饋信息傳輸是否成功，從而防止丟包，保證數據傳輸的穩定性；其采用特殊設計的三層加密機制，可提高數據采集與傳輸的安全性。

（研 華）

迄今最小硬盤實現單原子信息存儲

荷蘭代爾夫特理工大學科維理納米科學研究所的研究人員把存儲空間縮小到了極限：每比特僅占1個氯原子位，并實現了1000B（8000bit）信息的存儲。理論上講，這種存儲密度能夠把人類迄今為止創作的所有書籍都存儲到一張郵票大小的磁盤上。

研究人員在新研究中將存儲密度提高到了500Tbpsi（太比特/平方英寸），達到目前最好商業硬盤的500倍。研究人員采用掃描隧道顯微鏡的針尖推動材料表面單個原子，制作比特編碼字母信息。這就像一種滑動拼圖，每個比特由兩個表面銅原子位構成。研究人員把一個氯原子在這兩個銅原子位之間來回滑動。如果氯原子在頂位，底位留一個空穴，稱之為“1”；如果頂位是空穴，而氯原子在底位，稱之為“0”。除這個編碼氯原子及附近空穴外，其它氯原子仍保持原位，這種方法比采用其它疏松原子的方法更穩定，更適合數據存儲。這些存儲信息由許多8B （64bit）模塊組成，每個模塊上都有氯原子空穴標記，就像機票上的掃描條形碼，攜帶著每個模塊在銅層上的精確位置信息。

據悉，該存儲器目前僅能在真空條件和液氮溫度（77K）下工作，實用性的原子數據存儲仍需進一步研究。

（KJ.0720）