时间敏感网络(TSN)相关综述

时间敏感网络(TSN)相关综述,第1张

姓名:刘家沐

学号:19011210553

资料来源于网上,自己编辑整理

嵌牛导读:时间敏感网络的目标就是实现同一个网络中实时性关键数据流与普通数据流有良好兼容性的共同传输。要实现这两种业务的融合就是要求时间敏感网络中设备对时间表有着精准的把控,实现实时性关键业务所要求的低时延低抖动。此外,如果能将各类设备错综复杂的业务流在同一网络上进行传输,这便意味着专用网络连线的减少,简化系统设备的部署流程,同时又能减少系统设备的体积与花销。

嵌牛鼻子:时间敏感网络      TSN   确定性传输

嵌牛提问:近些年来被提出的时间敏感网络相关问题

嵌牛正文:

一. 问题提出

传统的以太网通常采用的转发模式是“Best Effort”(尽力而为),但是这种转发方式往往缺乏确定性。当数据包到达发送端口后并准备发送时,发送端按照先入先出的原则进行转发,但是当某个发送端口同时有多个数据要进行发送的时候,这些数据就要进行排队,排队等待时长由队列长度,数据发送速度等多个因素决定。如果网络中流量过大,便会出现拥塞或者丢包等情况,排队等待时间也会变得无法预测,确定性也就无法保证,这就会引起流量调度,时间同步,流量监控,容错机制标准化等问题。

在带宽足够的情况下,这种尽力而为的以太网可以适应于目前大多数的情况,但在某些应用领域这种不确定性是不可容忍的,例如远程医疗或者网络辅助的自动驾驶。在这些安全或者生命攸关(Security or Life Critical)的网络应用中,某次信息的传输不确定性可能会带来无法挽回的后果。

这时,建立可靠的传送机制就成了摆在技术人员面前的首要问题。

为了保证某些较为重要的受控物理系统的确定性行为,需要实时网络具有确定且较低的网络延迟和延迟变化(抖动)。传统上,现场总线已经用于此目的,但由于总线的设计,花销,体积,重量等多种因素,时间敏感网络开始被提出。

时间敏感网络(Time Sensitive Networking,TSN)基于标准以太网。在标准以太网上的通信流量(如音视频流)可以与具有高优先级确定性信息流(如运动控制)等共享物理网络。不同的服务对时延的要求不一样,尤其是在那些需要确定传输的下行服务领域,对时延和抖动要求尤为敏感。

时间敏感网络的目标就是实现同一个网络中实时性关键数据流与普通数据流有良好兼容性的共同传输。要实现这两种业务的融合就是要求时间敏感网络中设备对时间表有着精准的把控,实现实时性关键业务所要求的低时延低抖动。此外,如果能将各类设备错综复杂的业务流在同一网络上进行传输,这便意味着专用网络连线的减少,简化系统设备的部署流程,同时又能减少系统设备的体积与花销。

TSN并非涵盖整个网络,而仅仅是对MAC层的定义,对数据帧进行处理的过程。
二.内容历史

AVB——以太网音视频桥接技术(Ethernet Audio Video Bridging)是IEEE的8021任务组于2005开始制定的一套基于新的以太网架构的用于实时音视频的传输协议集。它有效地解决了数据在以太网传输中的时序性、低延时和流量整形问题。同时又保持了100%向后兼容传统以太网,是极具发展潜力的下一代网络音视频实时传输技术。其中包括:

1 8021AS:精准时间同步协议(Precision Time Protocol,简称PTP)

2 8021Qat:流预留协议(Stream Reservation Protocol,简称SRP)

3 8021Qav:排队及转发协议(Queuing and Forwarding Protocol,简称Qav)

4 8021BA:音视频桥接系统(Audio Video Bridging Systems)

5 1722:音视频桥接传输协议(Audio/Video Bridging Transport Protocol,简称AVBTP)

6 1733:实时传输协议(Real-Time Transport Protocol,简称RTP)

7 17221:负责设备搜寻、列举、连接管理、以及基于1722的设备之间的相互控制。

AVB不仅可以传输音频也可以传输视频。用于音频传输时,在1G的网络中,AVB会自动通过带宽预留协议将其中750M的带宽用来传输双向420通道高质量、无压缩的专业音频。而剩下的250M带宽仍然可以传输一些非实时网络数据。用于视频传输时,可以根据具体应用调节预留带宽。比如:750M带宽可以轻松传输高清full HD视觉无损的视频信号。并且可以在AVB网络中任意路由。

IEEE 8021任务组在2012年11月的时候正式将AVB更名为TSN – Time Sensitive Network时间敏感网络。也就是说,AVB只是TSN中的一个应用。

第一个应用就是我们的专业音视频(Pro AV)。在这个应用领域里强调的是主时钟频率。也就是说,所有的音视频网络节点都必须遵循时间同步机制。

第二个应用是在汽车控制领域。目前大多数的汽车控制系统非常复杂。比如说:刹车、引擎、悬挂等采用CAN总线。而灯光、车门、遥控等采用LIN系统。娱乐系统更是五花八门,有FlexRay和MOST等目前的车载网络。实际上,所有上述系统都可以用支持低延时且具有实时传输机制的TSN进行统一管理。可以降低给汽车和专业的A/V设备增加网络功能的成本及复杂性。

第三个应用是商用电子领域。比如说,你坐在家中,可以通过无线WIFI连接到任何家中的电子设备上,实时浏览任何音视频资料。

最后一个应用也是未来最广泛的应用。所有需要实时监控或是实时反馈的工业领域都需要TSN网络。比如:机器人工业、深海石油钻井以及银行业等等。TSN还可以用于支持大数据的服务器之间的数据传输。全球的工业已经入了物联网(Internet of Things,IoT)的时代,毫无疑问TSN是改善物联网的互联效率的最佳途径。
三 研究现状与热点

TSN正在关键的小型封闭式汽车和工业网络中得到广泛采用,以建立可靠的ULL端到端连接。然而,关键的TSN限制恰恰是关注于封闭网络,例如车载网络和小规模机器人网络。在机器人和车载网络中运行的网络应用程序通常涉及与外部非TSN网络的显着交互。机器人和车载网络应用程序需要通过外部网络与移动性处理程序紧密集成。如果外部网络中没有适当支持高级网络功能(如移动性),那么TSN的好处基本上仅限于小型封闭网络。因此,TSN和不同外部网络之间的平滑互 *** 作性对于异构网络场景中的TSN *** 作是必不可少的。理想情况下,TSN和非TSN网络之间的连接应该能够适应与TSN类似的特性,以确保异构部署中的整体端到端连接要求。

V2X通信:Lee和Park提出了iTSN,这是一种将大型TSN网络互连用于大规模应用的新方法。 iTSN方法利用诸如IEEE 80211p的无线协议用于不同TSN网络之间的互联网。特别地,跨互连网络共享全球定时和同步信息对于建立公共定时平台以支持外部网络中的TSN特性是重要的。 因此,iTSN方法使得例如车载网络能够将安全关键信息发送到控制节点,例如路侧单元(RSU),在异构部署中具有微秒级的延迟。通过采用这种可靠的互连技术,可以在比当前可行的毫秒范围短得多的(微秒)时间跨度内实现车辆制动安全距离。总的来说,TSN和互连技术(如iTSN)可以为安全的自动驾驶系统创建一个通信平台。

网络建模:尽管TSN标准在汽车驾驶网络中得到了很大的重视,但网络部署的一个主要挑战是如何管理网络的复杂性。汽车行业随着技术的进步,对现有的车载网络基础设施提出了更多的要求。随着车载网络中传感器数量的增加,日益增加的连接 在网络规划中,应相应地满足传感器相互之间的连接和带宽要求。然而,车载控制系统网络需求的动态变化可能需要更广泛的网络基础设施,从而导致更高的支出。

硬件和软件设计:支持TSN功能的硬件和软件组件设计,例如TSN节点中的调度,抢占和时间触发事件生成,需要大量的工程和开发工作。硬件实现在计算资源利用率和执行延迟方面非常高效,但导致难以适应新应用程序要求的严格架构。 另一方面,软件实现可以灵活地适应新的应用程序要求,但由于网络功能的软件化,例如时间触发的调度和硬件虚拟化,可能使CPU过载。

总结和吸取的经验教训:迄今为止,大多数关于TSN的研究都集中在独立且与外部网络隔离的车载网络上。 TSN研究领域的另一个限制是缺乏包含大规模异构网络架构的仿真框架。应在基准评估中创建并考虑包括本地和外部网络交互(例如汽车驾驶)的有效用例。目前,大多数TSN研究中的一般用例是支持车载传感器连接和用于信息娱乐的音频/视频传输的车载网络。未来的定制TSN仿真框架应基于支持具有本地化和外部网络交互的下一代应用的网络,例如汽车驾驶。类似地,基于SDN的TSN管理可以利用分层控制器设计来将管理从诸如车辆网络之类的本地化网络扩展到诸如车辆到任何(vehicle-to-any (V2X))网络之类的外部网络。
 

四. 下一步研究趋势

TSN网络基础设施和协议必须支持有限的端到端延迟和可靠性,以支持与物联网,医药,汽车驾驶和智能家居中的关键应用相关的基本功能。用于满足这些应用要求的基于TSN的解决方案导致支持各种协议的复杂网络基础设施。因此,简化的TSN网络管理机制对于降低复杂性同时满足ULL应用的关键需求至关重要。

因此,多个TSN网络之间的可靠,安全和低延迟通信对于支持广泛的未来应用至关重要。 缺乏与外部TSN和非TSN网络连接和通信的TSN标准阻碍了互 *** 作网络中的研究活动,需要紧急解决。总之,我们确定了TSN研究的以下主要未来设计要求:

① 支持从时间敏感到具有流量调度功能的延迟容忍应用程序的各种应用程序。

② 多个封闭TSN架构之间的连接。

③ 灵活和动态的优先级分配,以确保较低优先级流量的有限端到端延迟。

④ 采用SDN以全球网络视角集中管理TSN功能。

⑤ 通过自我估计和本地时钟偏差校正来实现高效的定时信息共享和精确的时钟设计。

⑥ 计算有效的硬件和软件设计。
1 TSN中低优先级数据的传输

TSN节点抢占正在进行的低优先级帧传输,用于发送进入的高优先级帧以保证高优先级帧的绝对最小TSN节点传输延迟。根据高优先级流量的强度,可以多次抢占低优先级帧。结果,由于抢占事件直接取决于高优先级业务强度,因此不能保证低优先级业务的端到端延迟特性。如果高优先级业务强度明显高于低优先级业务强度,则可以大大增加低优先级业务的端到端延迟。通常,低优先级流量承载延迟敏感数据,这不如高优先级流量数据重要,但仍应在最坏情况下的deadline内传送。在当前的技术水平中,没有研究机制或标准来确保抢占下的低优先级业务的最坏情况端到端延迟。

因此,未来的研究需要开发新的机制,以确保TSN网络中低优先级流量的有界最坏情况延迟

2 无线TSN的发展

为了将工业设备(工业传感器/执行器)以无线方式连接到TSN网络,5G是非常合适的解决方案。与4G相比,5G的新功能,尤其是无线接入网络(RAN),提供了更好的可靠性和传输延迟。而且,新的5G系统架构允许被灵活地部署。因此,5G可以实现不受电缆安装限制的TSN网络。

双绞线
双绞线的英文名字叫Twist-Pair。是综合布线工程中最常用的一种传输介质。
双绞线采用了一对互相绝缘的金属导线互相绞合的方式来抵御一部分外界电磁波干扰。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,可以降低信号干扰的程度,每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。“双绞线”的名字也是由此而来。双绞线一般由两根22-26号绝缘铜导线相互缠绕而成,实际使用时,双绞线是由多对双绞线一起包在一个绝缘电缆套管里的。典型的双绞线有四对的,也有更多对双绞线放在一个电缆套管里的。这些我们称之为双绞线电缆。在双绞线电缆(也称双扭线电缆)内,不同线对具有不同的扭绞长度,一般地说,扭绞长度在381cm至14cm内,按逆时针方向扭绞。相临线对的扭绞长度在127cm以上,一般扭线的越密其抗干扰能力就越强,与其他传输介质相比,双绞线在传输距离,信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制,但价格较为低廉。
双绞线常见的有3类线,5类线和超5类线,以及最新的6类线,前者线径细而后者线径粗,型号如下:
1)一类线:主要用于语音传输(一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆),不同于数据传输。
2)二类线:传输频率为1MHZ,用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输,常见于使用4MBPS规范令牌传递协议的旧的令牌网。
3)三类线:指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆,该电缆的传输频率16MHz,用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输主要用于10BASE-T。
4)四类线:该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输主要用于基于令牌的局域网和 10BASE-T/100BASE-T。
5)五类线:该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为10Mbps的数据传输,主要用于100BASE-T和10BASE-T网络。这是最常用的以太网电缆。
6)超五类线:超5类具有衰减小,串扰少,并且具有更高的衰减与串扰的比值(ACR)和信噪比(Structural Return Loss)、更小的时延误差,性能得到很大提高。超5类线主要用于千兆位以太网(1000Mbps)。
7)六类线:该类电缆的传输频率为1MHz~250MHz,六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰比(PS-ACR)应该有较大的余量,它提供2倍于超五类的带宽。六类布线的传输性能远远高于超五类标准,最适用于传输速率高于1Gbps的应用。六类与超五类的一个重要的不同点在于:改善了在串扰以及回波损耗方面的性能,对于新一代全双工的高速网络应用而言,优良的回波损耗性能是极重要的。六类标准中取消了基本链路模型,布线标准采用星形的拓扑结构,要求的布线距离为:永久链路的长度不能超过90m,信道长度不能超过100m。
目前,双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP=UNSHILDED TWISTED PAIR)和屏蔽双绞线(STP=SHIELDED TWISTED PAIR)。屏蔽双绞线电缆的外层由铝铂包裹,以减小辐射,但并不能完全消除辐射,屏蔽双绞线价格相对较高,安装时要比非屏蔽双绞线电缆困难。非屏蔽双绞线电缆具有以下优点:
(1)无屏蔽外套,直径小,节省所占用的空间;
(2)重量轻,易弯曲,易安装;
(3)将串扰减至最小或加以消除;
(4)具有阻燃性;
(5)具有独立性和灵活性,适用于结构化综合布线。
在这两大类中又分100欧姆电缆,双体电缆,大对数电缆,150欧姆屏蔽电缆等。
光纤
光纤是一种将讯息从一端传送到另一端的媒介是一条玻璃或塑胶纤维,作为让讯息通过的传输媒介。
通常「光纤」与「光缆」两个名词会被混淆多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆,包覆后的缆线即被称为「光缆」光纤外层的保护结构可防止周遭环境对光纤的伤害,如水,火,电击等光缆分为:光纤,缓冲层及披覆光纤和同轴电缆相似,只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。在多模光纤中,芯的直径是15mm~50mm, 大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8mm~10mm。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套, 以使光纤保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套,用来保护封套。光纤通常被扎成束,外面有外壳保护。 纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体,它质地脆,易断裂,因此需要外加一保护层。
光纤的特性
由於光纤是一种传输媒介,它可以像一般铜缆线,传送电话通话或电脑数据等资料,所不同的是,光纤传送的是光讯号而非电讯号因此,光纤具有很多独特的优点
如:宽频宽低损耗屏蔽电磁辐射重量轻安全性隐秘性
光纤系统的运作
你可能知道任何通讯传输的过程包括:编码→传输→解码,当然,光纤系统的传输过程也大致相同电子讯号输入后,透过传输器将讯号数位编码,成为光讯号,光线透过光纤为媒介,传送到另一端的接受器,接受器再将讯号解码,还原成原先的电子讯号输出
光纤光缆的运用
光缆的应用区分,可分为3种:专业用途,一般屋外,一般屋内在专业用途上包括海底光缆,高压电塔上之空架光缆,核能电厂之抗辐射光缆,化工业之抗腐蚀光缆等而一般屋内及一般屋外的分类差异,依各型光缆依制造设计时之特质,其所适用之范围各有不同
光缆从屋外至屋内的过程中可分为空架,地下道,直接埋设,管道间铺设,室内用。
光纤的历史
1880-AlexandraGrahamBell发明光束通话传输
1960-电射及光纤之发明
1977-首次实际安装电话光纤网路
1978-FORT在法国首次安装其生产之光纤电
1990-区域网路及其他短距离传输应用之光纤
2000-到屋边光纤=>到桌边光纤
光纤的分类
光纤主要分以下两大类:
1)传输点模数类
传输点模数类分单模光纤(Single Mode Fiber)和多模光纤(Multi Mode Fiber)。单模光纤的纤芯直径很小, 在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽,传输容量大。多模光纤是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光纤。 与单模光纤相比,多模光纤的传输性能较差。
2)折射率分布类
折射率分布类光纤可分为跳变式光纤和渐变式光纤。跳变式光纤纤芯的折射率和保护层的折射率都是一个常数。 在纤芯和保护层的交界面,折射率呈阶梯型变化。渐变式光纤纤芯的折射率随着半径的增加按一定规律减小, 在纤芯与保护层交界处减小为保护层的折射率。纤芯的折射率的变化近似于抛物线。
还有一种是无线通信,它的优点是不受地域的限制,通信十分的便捷,但缺点是带宽太窄,通信效率不如光纤和双绞线

1 无处不在的数据分析
越来越多的企业在利用从他们客户那里收集到的大数据更好地了解客户需求,并且优化产品使其能更好地服务客户。这就是无处不在的数据分析,它更看重数据的质量,而非数量。将数据最大化地转变为有价值的创新,利用数据洞悉市场,以此为基础做出明智的商业判断。
如果关注数据质量,将收集到的所有信息进行筛选就变得至关重要。例如人工智能,其需要迅速地完成一系列动作:数据收集、分析,并且瞬间作出判断采取行动。严格来讲,对数据质量的关注需要嵌入到数据采集的过程中。在这样的数据分析背后也要关注消费者信息的私密性。GfK2015年进行的针对全球20个地区的消费者研究结果表明,全世界消费者都在担心他们的数据是怎样被收集、售卖和利用的。
2 虚拟现实(VR)
2016年,从行业到消费者,从硬件到软件,关于虚拟现实,一切都处在被普及教育的阶段。随着三大巨头接连推出消费级产品,且“售罄”之讯频传,虚拟现实作为最受关注的新智能领域迅速席卷全球。全球VR头显市场规模预计在2020年会达到28亿美元,其中供游戏者使用的VR头显设备占据多数份额。中国市场2016年全年零售量会达到300万台左右,从GfK监测的VR头显在线市场来看,从2016年1月到4月,VR头显零售量几乎翻了20倍,虚拟现实硬件产品正在经历一场初期爆发式的增长。但目前依然是以VR盒子为主。整体来看,中国的VR市场现在还处于野蛮生长的阶段。相信在未来VR应用会逐步向直播、旅游培训、医疗、装修、房地产、教育等领域渗透。
3 人工智能(AI)
人工智能最终是重现一遍人类思考的过程。作为一个人工制造的机器,终极形态的AI将拥有与我们相同的智力水平:学习、推理、使用语言、构想原始创意。然而只拥有学习能力的AI已经快速地渗透到我们的生活中了。语音识别是目前人工智能中落地较早、目前投入及研发的核心领域之一。基于人工智能,各个厂商可发挥的空间很大,不一样的应用及方向才是真正有趣的地方。2016年,AI助理的发展或许会超越智能手机的发展。人工智能是一块有待探索与开发的市场,这块市场拥有多种可能性。
4 可穿戴产品
智能手表、健康监测手环、相机、GPS定位设备及心率监测设备进入主流市场还需多久尽管万众瞩目的Google Glass及Apple
Watch的发布已经俘获了消费者的想象力,但只有少数消费者接纳了这些设备。中国可穿戴市场2016年销量预计达3160万台,环比2015年上涨32%,但其中以价格较低的手环产品占据市场的大多数,整体市场销量持续上升的同时增速减缓,市场经过了2015年跳跃式发展后开始进入一个更趋理性的阶段。如果可穿戴产品想要吸引更多的消费者,有以下四点需要注意:一是与物联网的融合,把可穿戴设备和现有的个人科技生态相融合将会成为扩大市场的基础性举措。二是设计和材质,外形设计已经成为可穿戴产品跟上时代潮流的一大绊脚石。三是精准有效的信息收集,提高数据的准确性和解读能力是可穿戴厂商正在解决的另一大问题。四是引人注目的新案例,特色鲜明的产品会逐渐与消费者建立特有联系。
5 视频消费
视频消费的发展速度比之前任何人预期的还要快,并且线上已经成了人们观看视频的主要渠道。从社交媒体上的短片到视频网站的服务和套餐服务,甚至到最近大火的视频直播,消费者似乎可以在任何时间、任何平台看到想看的视频内容。事实上,有人预言到2019年,80%的互联网流量消费将来自于视频观看。而随着投入到这个领域的玩家越来越多,从内容的生产者和发布者到各大品牌、厂商,互相合作会成为一种需求,只有通过这样多方之间的信息互换才能够释放更大的能量。
6 无人机
据GfK中国估算,2014年中国航拍消费级无人机市场为近6亿元,到2018年将激增到60亿元。而民用无人机市场更是有望在未来10年形成千亿元级规模,未来发展空间广阔。
无人机并不算是新产品。无人机在航拍、地形测绘、商业运输以及救援部署,甚至在自动机械化生产上,都可以起到作用,无人机技术在诸多领域所能发挥的用途正在被进一步挖掘出来并且会在降低商业成本、提高商业效率方面起到很好的催化作用。但是在实现这样的美好愿景之前依然有很长的路要走。目前无人机依然面对诸多阻碍,如缺乏“感知-避障”技术、载物重量上的限制、没有夜视功能以及电池续航时间有限等。
7 移动支付
全球移动支付市场比较复杂。目前传统的支付方式在许多成熟市场中都有着强大的根基,无法轻易撼动。相反,一些非洲市场和亚洲发展中国家市场则直接迈入了移动支付时代。在这样一个碎片化的环境中,对于品牌、制造商和零售商来说,理解移动支付当下的全球格局以及它的演变趋势至关重要。在中国,阿里巴巴、腾讯等第三方玩家已经率先鼓励联网用户通过手机在实体店或网店进行支付。小米、OPPO、魅族旗下具备支付功能的手机的使用也意味着在这一市场中,移动支付不仅存在,而且触手可及。而那些被认为将第一时间接受新兴技术的市场则呈现出与上述地区的截然不同的局面。当前,一些市场仍需提高消费者对于移动支付的认知度,而对于另一些市场而言,要做的则是减少移动支付的使用壁垒。
8 智能汽车
随着物联网技术的越发成熟,智能汽车也将应运而生。许多豪华轿车已经配备了大显示屏,并且车载大屏也会继续成为趋势,在2016年底或2017年初,为前排乘客设计的额外显示器也将出现在高档汽车中。为了让乘客更好地体验“增强现实(AR)”技术,一些OEMs甚至想要把显示屏幕延伸到整个挡风玻璃或者侧窗。屏显技术的进步为那些企图走到传统汽车供应商前头去的电子消费厂商和初创企业们打开了大门。过去,受到物联技术的限制,OEMs很难找到一个正确的商业模式,但是现在,机会来了。通过了解细分市场消费者的需求和喜好,量身开发车载APP和配套服务从而获取相应的报酬成为可能。
9 3D打印
3D打印机的销量目前还比较小。但是,随着更多的厂商加入到该领域以及消费者的认知度逐渐提高,这种情况在明年应该可以得到改变。拿德国为例,3D打印机的销量在去年增长了71%,而且需求还在进一步扩大。消费者认为3D打印技术极具吸引力,3D打印在最有可能影响他们生活的科技中排名第三。这比智能汽车、云计算、可穿戴设备还有物联网的排名都要靠前。这表明这项新技术的知识普及在全球已经非常高了。价格一直是新兴科技难以普及的主要障碍。但是随着成本的下降,价格也将不再是阻碍,3D打印技术的优势会变得越加明显和突出:更低的装配成本,减少浪费,极低的运输和配送费用和更快的新产品上市速度。
10 智能家居
一股智能家居的“淘金热”正在各领域中展开,传统厂家、互联网公司、国际技术提供商及零售商等各种组织都在寻求最大限度地参与到未来家居领域中来。根据GfK针对全球7国消费者所作的研究表明:绝大多数消费者(90%)知道智能家居,50%的消费者认为智能家居能改变他们的生活,78%的消费者同意这是一个具有吸引力的理念。目前智能家居想要获得成功的关键是让消费者能明白智能家居技术是如何提升他们的生活品质,并且提供参与度高且有效的用户体验。现在需要行业协作和消费者教育来驱动需求,并推动智能家居从厂商领导发展向消费者需求主导发展的创新转变。行业相关参与者需要合作并组建不同以往的合作关系。这会确保不同的设备和服务能在后台彼此连接来满足对便捷的需求。只有满足了这一点,智能家居的真正价值才能得以体现。根据GfK中国对家电智能化研究,中国家电产品智能化应用发展速度位于世界前列,但目前也处于厂商、零售商等供给方主导的阶段,还处于智能连接、手机远程控制等初级智能向更高级智能功能探索和尝试的阶段。中国庞大的用户基础和互联网业态演变将为智能家居的发展和创新提供良好的土壤,预计智能家居未来将会催生类似BAT级别的新企业。

电子芯片技术:集成电路产业是对集成电路产业链各环节市场销售额的总体描述,它不仅仅包含集成电路市场,也包括IP核市场、EDA市场、芯片代工市场、封测市场,甚至延伸至设备、材料市场。集成电路产业不再依赖CPU、存储器等单一器件发展,移动互联、三网融合、多屏互动、智能终端带来了多重市场空间,商业模式不断创新为市场注入新活力。目前我国集成电路产业已具备一定基础,多年来我国集成电路产业所聚集的技术创新活力、市场拓展能力、资源整合动力以及广阔的市场潜力,为产业在未来5年~10年实现快速发展、迈上新的台阶奠定了基础。

5G技术:5G技术相比目前4G技术,其峰值速率将增长数十倍,从4G的100Mb/s提高到几十Gb/s。也就是说,1秒钟可以下载10余部高清,可支持的用户连接数增长到100万用户/平方公里,可以更好地满足物联网这样的海量接入场景。同时,端到端延时将从4G的十几毫秒减少到5G的几毫秒。5G网络一旦应用,目前仍停留在构想阶段的车联网、物联网、智慧城市、无人机网络等概念将变为现实。此外,5G还将进一步应用到工业、医疗、安全等领域,能够极大地促进这些领域的生产效率,以及创新出新的生产方式。

电子芯片和5G技术没有谁更重要,两者对我们来说都非常非常重要,只有掌握核心 科技 技术,才能不被掐脖子而身处被动。

建议这个问题得把相关概念梳理清楚好才能答案。

芯片 是制造业的上游,被称之为 “工业粮食” ,是制造业必不可少的核心技术。

芯片自给自足对于国家发展来说非常重要。曾经业界普遍认为全球贸易自由让中国可以安心做好自己的制造业,芯片则通过海外采购就可以,但是2015年美国禁止Intel向中国出售两款高端服务器芯片,近期美国更是发出对华为、中兴的禁令,这无疑让我国深刻认识到国产芯片对中国制造业是多么的重要。


5G技术是指第五代移动电话行动通信标准,也称第五代移动通信技术,外语缩写:5G。

也是4G之后的延伸,正在研究中,5G网络的理论下行速度为10Gb/s(相当于下载速度125GB/s)。当年诺基亚与加拿大运营商Bell Canada合作,完成加拿大首次5G网络技术的测试。测试中使用了73GHz范围内频谱,数据传输速率为加拿大现有4G网络的6倍。由于物联网尤其是互联网 汽车 等产业的快速发展,其对网络速度有着更高的要求,这无疑成为推动5G网络发展的重要因素。

综上所述:我们可以看出对于产业来说都很重要。

实际上这两个技术针对不同的产业意义也不同,所以相提并论并不是太合适。这些都是我们智能制造的基础,我们重点发展的方向,现在我们在5G方面的技术,产业中的话语权都得到了很大的加强;芯片产业我们还得严阵以待!

1 5G带来的可不只是网速的飞升 在网速方面,5G将比现有的4G快上10-100倍,这就意味着未来我们能享有4Gbps的超高网速(这也是5G得名“没有光纤的光纤网络”的原因)。 网速的突飞猛进主要得益于运营商开放更多的无线信道和毫米波技术(信号传输距离缩短,网速加快)的运用。此外,小型基站的运用提高了网络的覆盖率,数据的传输和交换距离也变得的更短。 5G带来的不只是速度的提升。实际上,对于用户来说更重要的是5G在网络容量上的提升,它可以承载更多的设备。随着物联网建设的深入,未来联网设备会变得越来越多,从办公室的安防系统到车上的广播都会成为5G网络中的一员。预计到2020年,联网设备的数量会有爆炸性的增长,你的衣服、运动配件、大桥,甚至身体都会成为网络中的一环。 “随着物联网革命的不断推进,5G网络未来将成为数十亿设备的坚强后盾。” 2 网络架构焕然一新 除了速度快和低延时,5G网络还有很强的向下兼容能力,因此在对其架构的改造上,研究人员可以有更大的自主权。 “5G无线网络将加入类似Cloud RAN(云端无线接入)的全新架构,本地化的微数据中心将会崛起,它们可以支持如工业物联网网关、高清视频缓存和转码等基于服务器的网络功能。此外,对全新拓扑协议的支持让5G可以更好的管理较为分散的异构网络。” “5G网络在基站建设上将会有突飞猛进的发展,”“眼下我们还不知道未来会采用何种无线数据传输技术,许多人在这个问题上产生了分歧。” 3 前期实验正在进行中 除了AT&T和Verizon,许多公司也已经开始了5G网络的测试,其中包括阿尔卡特朗讯、爱立信、富士、诺基亚和三星。 除了这些老牌电信设备商,还有许多 科技 公司也盯上了5G技术带来的商机。谷歌(微博)最近就收购了5G网络技术公司Alpental,以推动毫米波技术的进步。微软也开始利用电视的空白频谱进行测试。此外,Facebook发起了一项开放式计算计划,未来它将成为Internetorg的一部分,并为贫困的发展中国家提供网络支持。 4 Wi-Fi技术暂时还没有大的突破 虽然未来几年5G技术将得到长足的进步,但我们熟悉的Wi-Fi却没有这份待遇。毕竟两种技术未来还会继续共存,Wi-Fi技术的进步也不能被忽略。不过,业界也考虑到了Wi-Fi,但5G的主要任务是承载未来几年内逐步上升的联网设备,而不是在家里与Wi-Fi协同工作。 “5G非常重要,因为现有的网络设计已经无法承载未来庞大的设备量了。”

集成电路(integrated circuit,港台称之为积体电路)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个 电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,这样,整个电路的体积大大缩小,且引出线和焊接点的数目也大为减少,从而使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。 集成电路具有体积小,重量轻,引出线和焊接点少,寿命长,可靠性高,性能好等优点,同时成本低,便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用,同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备,其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍,设备的稳定工作时间也可大大提高。 它在电路中用字母“IC”(也有用文字符号“N”等)表示。分类(一)按功能结构分类 集成电路按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类。 模拟集成电路又称线性电路,用来产生、放大和处理各种模拟信号(指幅度随时间边疆变化的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等),其输入信号和输出信号成比例关系。而数字集成电路用来产生、放大和处理各种数字信号(指在时间上和幅度上离散取值的信号。例如VCD、DVD重放的音频信号和视频信号)。 (二)按制作工艺分类 集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和薄膜集成电路。 膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。 (三)按集成度高低分类 集成电路按集成度高低的不同可分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路、特大规模集成电路和巨大规模集成电路。 (四)按导电类型不同分类 集成电路按导电类型可分为双极型集成电路和单极型集成电路,他们都是数字集成电路 双极型集成电路的制作工艺复杂,功耗较大,代表集成电路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等类型。单极型集成电路的制作工艺简单,功耗也较低,易于制成大规模集成电路,代表集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型。 (五)按用途分类 集成电路按用途可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑(微机)用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。 1电视机用集成电路包括行、场扫描集成电路、中放集成电路、伴音集成电路、彩色解码集成电路、AV/TV转换集成电路、开关电源集成电路、遥控集成电路、丽音解码集成电路、画中画处理集成电路、微处理器(CPU)集成电路、存储器集成电路等。 2音响用集成电路包括AM/FM高中频电路、立体声解码电路、音频前置放大电路、音频运算放大集成电路、音频功率放大集成电路、环绕声处理集成电路、电平驱动集成电路,电子音量控制集成电路、延时混响集成电路、电子开关集成电路等。 3影碟机用集成电路有系统控制集成电路、视频编码集成电路、MPEG解码集成电路、音频信号处理集成电路、音响效果集成电路、RF信号处理集成电路、数字信号处理集成电路、伺服集成电路、电动机驱动集成电路等。 4录像机用集成电路有系统控制集成电路、伺服集成电路、驱动集成电路、音频处理集成电路、视频处理集成电路。 (六)按应用领域分 集成电路按应用领域可分为标准通用集成电路和专用集成电路。 (七)按外形分 集成电路按外形可分为圆形(金属外壳晶体管封装型,一般适合用于大功率)、扁平型(稳定性好,体积小)和双列直插型

综上所述,芯片与5G共生,想要高速网路,好的芯片也是不可缺少。

5G是代表新一代通讯技术,比前几代都有质的飞跃,但是5G也需要芯片。为什么美国要打压华为,有很大一部分就是他的5G技术先进。当今来看5G确实很重要,让美国都很忌惮。

芯片是各种电子产品不可或缺的重要部件,没有芯片手机不能用,电脑不能正常运行,各种高 科技 都不能实现。

要问芯片和5G哪个重要,就像大脑和身体一样缺一不可。没有5G技术的话,芯片就缺少载体,再厉害也没用。同理5G没有芯片更是无法运行,就像四肢在发达,没有大脑的指令是无法运行的。

芯片和5G同等重要,都不可或缺,这是 科技 进步的需要。他们是相互推动,相辅相成。

芯片是5G技术产业化的基石,5G技术的发展对芯片研制提出了更高的要求。因此,不存在电子芯片和5G技术谁更重要的问题,而是互为依存,相互依赖,共同发展的。早在2G/3G时代,市场上的手机基带芯片供应商原本有十多家之多,但每代的技术升级,基带芯片厂商所面临的技术挑战也是越来越大,所需要专利储备以及研发投入也呈直线上涨,门槛也是越来越高,如果没有足够的出货量支撑,那么必然将难以为继。因此,每一代通信技术的升级,都伴随着基带芯片玩家的大洗牌。例如,在3G转向4G的这个阶段,博通、TI、Marvell、NVIDIA等曾经的手机基带芯片厂商都相继都退出了这个市场。同样,在4G转向5G的阶段,有玩家退出也不足为奇。

由于5G与3G、4G标准要求大为不同,5G不仅要追求更高的数据吞吐量,还要具备更大的网络容量与更好的服务质量(QoS),因此5G基带芯片的研发设计会比3G/4G更为复杂。以往移动通信技术的升级换代,重点都放在带宽升级,以便提供给用户更快的行动上网服务。但是在5G时代,为满足各种物联网应用的需求,移动网络不仅要支持更高的带宽,还要具备更大的网络容量、更低延迟、更稳固的联机。这对基带芯片的设计来说,意味着处理器本身必须具备极高的d性,以便支持eMMB、URLLC与mMTC等不同的5G规格,但同时又要有很好的性能表现,否则数据吞吐量将无法达到5G要求的水平。传统上,这两个需求是矛盾的。为了解决这个问题,基带芯片的设计架构将尤为关键,不同芯片厂商的设计架构也将会有所不同。

同样,支持的通信模式的增加也使得设计难度有所增加,5G基带芯片需要同时兼容2G/3G/4G网络,目前国内4G手机所需要支持的模式已经达到6模,到5G时代甚至可能要超过7模。而要保证各种模式在全球各国国家都能够正常工作,这就需要在联合全球众多的运营商在全球各地进行场测,非常的费时费力。

5G芯片研发需要上亿美金的研发投入,而且你只从5G做起也不行,你还得把前面的2/3/4G全补上。那前面可不就是上亿美金的事了。另外,还需要花很高的代价去和全球的运营商去做测试,不断的发现问题解决问题。整体而言,5G时代对于数据传输量和传输速率的要求都非常高,而且还需要向下兼容,除了上述提到的几点,像5G基带芯片内建的DSP能力是否足以支持庞大的资料量运算,芯片在满足足够的运算效率时牵涉到的系统散热问题。对于5G的终端来讲,由于处理能力是4G的五倍以上,功耗也是必须要攻克的难题等等,都是设计难点。

5G是电子半导体的应用产业,没有应用需求的催化,电子半导体产业就没有研发的动力何方向,需求推动了电子半导体的技术前进。相辅相成的。

没有芯片,哪来基站;没有基站,哪来信号

没有信号,岂不回到50-60年代?

那个时代,有5G吗

那个时代,有手机吗?

打个比方,可能有点不贴切

民以食为天,电子芯片相当于食材,5g相当于烹饪技术。要想做出可口的实物,二者缺一不可。

如果没有电子芯片,5g就是一个幻想,同样没有5g技术概念,你就天天生米生肉的凑合过吧。

半导体是基础,5G是技术创新。两者不矛盾,有技术创新才有半导体的技术更新。两者都重要……

芯片在我们生产生活应用非常广泛,5G的通信设备和终端只是其中一个应用方向。

嵌入式神经网络处理器(NPU)采用“数据驱动并行计算”的架构,特别擅长处理视频、图像类的海量多媒体数据。
简介
cpu=center processing units
npu=neural-network processing units
npu不是测试的项目,是网络处理器,可以把这个认为是一个组件(或者子系统),有的时候也可以称呼为[2] NPU协处理器。嵌入式神经网络处理器(NPU)采用“数据驱动并行计算”的架构,特别擅长处理视频、图像类的海量多媒体数据。
推进过程
2016年6 月 20 日,中星微数字多媒体芯片技术 国家重点实验室在北京宣布,已研发成功了中国首款嵌入式神经网络处理器(NPU)芯片,成为全球首颗具备深度学习人工智能的嵌入式视频采集压缩编码系统级芯片,并取名“星光智能一号”。这款基于深度学习的芯片运用在人脸识别上,最高能达到98%的准确率,超过人眼的识别率。该芯片于今年3月6日实现量产,目前出货量为十几万件。
该实验室执行主任、中星微首席技术官张韵东在接受采访时表示,装备了神经网络处理器的芯片应用在监控摄像头上,摄影头由“眼睛”升级为“带有大脑的眼睛”,这是全球首次。“数字多媒体芯片技术”国家重点实验室成立于2010年,依托于北京中星微电子有限公司,由科技部批准建立。据资料显示,中星微电子有限公司于1999年由原国家信息产业部直接投资创立,是专攻芯片技术的公司中的“国家队”,其研发的“星光系列芯片”曾打破国际市场上无“中国芯”的局面。人工智能的落地“星光智能一号”是一款嵌入式NPU。神经网络处理器NPU(Neural Processing Unit)还未被熟知,却是芯片领域热门的技术。它与冯诺依曼架构中的CPU处理器相对,采用的是“数据驱动并行计算”这种颠覆性的新型架构。如果将冯诺依曼架构处理数据的方式类比成单车道,那么“数据驱动并行计算”是128条多车道并行,可以同时处理128个数据,利于处理视频、图像类的海量多媒体数据。
在业内,单位功耗的计算性能,也就是性能功耗比,被用来衡量处理器架构的优劣。据该实验室执行主任、中星微首席技术官张韵东介绍,“星光智能一号”的性能功耗比在传统的冯诺依曼架构上“至少提高了两三个数量级”,也就是几百倍。
高功耗是很多顶尖人工智能技术被诟病的。IBM20世纪的“深蓝”和谷歌2016的AlphaGo因其需要由巨大的数据计算支撑,前者使用超级计算机,后者使用服务器集群,无法脱离恒定温度和湿度的机房。AlphaGo下一盘棋光电费就需要3000美元。张韵东将它们称之为“一场科学实验”,离技术落地、投入应用还有较远的距离。
这凸显了嵌入式NPU的小型化、低功耗和低成本优势,加快人工智能技术落地应用。例如无人机对摄像头的重量和功耗有很高的要求,否则会影响起飞和续航能力。而“星光智能一号”只有普通邮票大小,重量仅几十克,它的诞生让诸多监控摄像头等小型设备有了人工智能化的可能,迈出了人工智能从神秘的机房,跨向生活应用的一步。

无论使用计算机做什么,都离不开数据的传输。在上网的时候,浏览一个网页,网页服务器要把网页的数据发给你;发电子邮件,你的计算机要把邮件的数据发给电子邮件服务器,电子邮件服务器还要把这些数据发给接收者的计算机;看一段视频,视频的数据也要通过网络传输到用户的计算机。

在这个信息爆炸的时代,每天都有庞大的数据在网络上流通,互联网线路的繁忙程度可能并不亚于世界上最繁忙的十字路口。

在计算机里,网页、电子邮件、视频及聊天信息,都被转化成一长串的1和0的二进制数据。

互联网在“运输”这些数据的时候,首先把它们分成一个个小的“数据包”。每个数据包像邮局里的邮件一样,上面会按照规定的数据格式标识寄件人(用户计算机的IP地址)、收件人(网站的IP地址)、邮件重量(数据的长度)等信息。

在城市繁忙的十字路口上会有交通灯和指挥者。同样地,在互联网里,为了不造成交通拥挤和堵塞,会有一些“路由器”像交警一样维持着秩序。

每个IP数据包到达了一个路由器之后,路由器会分析数据包的目的地和之前经过的路线,经过计算,告诉数据包从哪个路口走是到达目的地最快捷、最平稳的方式,让数据包在互联网这个大迷宫里不会迷失方向。

在一个个路由器的“指挥”之下,数据包可以避免在一条线路上撞车,互联网的交通因此井然有序,这使得每一个小小的数据包都可以沿着不同的路径到达我们的计算机上。

数据包到达了目的地之后,一大串的0和1数据会被重新组装成我们最初想要的东西——网页、或是影片。不过,尽管互联网尽最大努力不让数据包迷路丢失,但这种情况还是不可避免的,就像邮局偶尔会把邮件弄丢一样。

一旦丢了一些数据包,网页、、影片等就都不完整了。所以,接收数据包的一方在收到了“货物”之后,还要给发送方一个“确认回执”,如果没有确认数据包已经到达了对方那里,发送的这一方还会不断地发送,直到对方收到为止。

现实中的高速公路上会有“交通法”、“交通条例”,在互联网这个信息高速公路系统里也需要有共同的规则,这个协议就是TCP/IP。

总结:

为了保证全世界数十亿台计算机中的任意两台之间都可以建立联系,在互联网上传输数据绝不是一件很简单的事情,需要做很多工作才可以使这个迷宫一样复杂的交通系统每天都正常运转。

1、应用于液压系统

压力传感器在液压系统中主要是来完成力的闭环控制。当控制阀芯突然移动时,在极短的时间内会形成几倍于系统工作压力的尖峰压力

2、应用于注塑模具

传感器在注塑模具中有着重要的作用。传感器可被安装在注塑机的喷嘴、热流道系统、冷流道系统和模具的模腔内,它能够测量出塑料在注模、充模、保压和冷却过程中从注塑机的喷嘴到模腔之间某处的塑料压力。

3、应用于监测矿山压力

作为矿山压力监控的关键性技术之一。一方面,我们应该正确应用已有的各种传感器来为采矿行业服务;另一方面,作为传感器厂家还要研制和开发新型压力传感器来适应更多的采矿行业应用。

4、尺寸测定:微小零件的位置识别;传送带上有无零件的监测;材料重叠和覆盖的探测;机械手位置(工具中心位置)的控制;器件状态检测;器件位置的探测(通过小孔);液位的监测;厚度的测量;振动分析;碰撞试验测量;汽车相关试验等。

5、金属薄片和薄板的厚度测量:激光传感器测量金属薄片(薄板)的厚度。厚度的变化检出可以帮助发现皱纹,小洞或者重叠,以避免机器发生故障。

6、气缸筒的测量,同时测量:角度,长度,内、外直径偏心度,圆锥度,同心度以及表面轮廓。

7、长度的测量:将测量的组件放在指定位置的输送带上,激光传感器检测到该组件并与触发的激光扫描仪同时进行测量,最后得到组件的长度。

8、均匀度的检查:在要测量的工件运动的倾斜方向一行放几个激光传感器,直接通过一个传感器进行度量值的输出,另外也可以用一个软件计算出度量值,并根据信号或数据读出结果。

扩展资料

传感器主要功能

常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟:

光敏传感器——视觉

声敏传感器——听觉

气敏传感器——嗅觉

化学传感器——味觉

压敏、温敏、

流体传感器——触觉

敏感元件的分类:

物理类,基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。

化学类,基于化学反应的原理。

生物类,基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。

通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类(还有人曾将敏感元件分46类)。

参考资料 百度百科-传感器

2020年小米手机正式开始冲击高端市场,到现在已经推出小米10系列和小米11等多款高端产品,每一款产品发布后的各项技术也都受到用户以及行业认可,成为旗舰产品的风向标的同时也很快站稳高端市场。为了进一步夯实高端市场地位,去年年底小米更是全球首发高通骁龙888旗舰小米11,仅21天销量便突破100万台,创下小米高端手机销量过百万的最快记录。也正是由于小米对于产品顶级体验的追求与关键技术上的持续创新才能够用如此短的时间迅速得到高端市场的认可。

顶级体验基础之上,小米数字旗舰的产品持续聚焦于影音、拍照以及快充等关键技术的创新。在过去的一年中,120倍变焦、双原生ISO Fusion等影像 科技 都是由小米率先首发;无线充电方面小米更是领先整个行业,从最早30W进化至50W,一直引领着无线快充的进步。此次小米11 Pro和小米11 Ultra首发了业内最大影像传感器GN2、最快67W无线闪充、新一代快充电池等,进一步奠定了小米在关键体验上的技术领先优势,助力小米在高端市场快速发展。接下来我们首先为大家送上“安卓机皇”小米 11 Pro的相关评测。

外观设计

按照惯例我们还是从外观开始说起,小米 11 Pro机身采用了金属中框加玻璃材质的搭配,这也是目前旗舰手机的标准设计组合,能够为整机提供优秀的质感和坚固耐用性。此次11 Pro推出了松风绿、幻梦紫与梦境黑三种配色,其中幻梦紫配色是小米首次采用 AG+OCO+玻璃 NCVM+膜片的复杂工艺,多种工艺的融合也让小米11 Pro兼具了AG磨砂带来的更温润的手感和镀膜带来的更细腻的渐变效果,也让整机外观的部分看上去更具质感。

小米 11 Pro还采用了大量精致工艺。其中相机模组玻璃盖板采用一体式玻璃 CNC 加工,双层阶梯式的镜头玻璃一体加工而成,拥有更强的一体性并且有效避免相机进灰的问题,也让背部超大尺寸的镜头模组看上去不会显得那么突兀。扬声器开孔沿用了小米11上颇具意象的“声浪设计”,像是音频软件中跳动的声音曲线,给人一种把声音具象化的感觉。

按键边缘也进行了喷砂处理,从细节上提升了触感的细腻程度,同时也让按键边缘观感更统一。电源按键表面还采用了CD纹理设计,在按压的时候的感受会和音量键呈现不同的感觉,方便进行区分。

由于此次小米 11 Pro采用了5000mAh超大容量的电池以及大尺寸的相机传感器,在设计上机身厚度也比此前发布的小米11有所增加,来到了853mm,重量则提升到了208g(小米11厚度806mm,重量196g),虽然重量厚度有了小幅度的增加,不过由于机身机构优化的一些设计,让小米11 Pro依旧保持了优秀的手感。

IP68 专业防尘防水

具有质感和兼顾细节的设计小米 11 Pro 和 11 Ultra此次还支持了IP68 级别防尘防水设计,并通过了认证测试,满足在 15m 水深下浸泡三十分钟的测试标准。这也是小米首次在旗舰机中加入IP68防水设计。为了达到高标准防水能力,小米 11 Pro首次采用了国产高透泄压阀,并建立了严谨的气通量标准定义方案。所有元器件在装配前也全都经历了严格的防水测试,并解决了大量装配过程中可能出现的问题。

顶级高刷2K屏幕

这次小米11 Pro延用了小米11同款的2K 高刷AMOLED屏幕,采用681 英寸四曲面全面屏, 提供了3200x1440的2K分辨率,像素密度高达515PPI, 采用了20:9的屏幕比例,还支持DCI-P3色域显示。

这块屏幕采用目前最新的E4发光材料,能够很好的控制屏幕显示功耗。当然小米11 Pro这块屏幕依旧支持广受用户好评的超高色准原色屏和10bit色深显示,高达107亿色的色彩显示可以让显示画面中的色彩过渡更加自然。得益于2K级别的分辨率,整个手机中画面中的很多细腻的细节也都得到了很好的呈现。

目前最为流行的高刷新率也在小米11 Pro上得到了应用,120Hz 刷新率流速屏可以在单位时间内显示更多画面。最高可达 480Hz的触控采样率达到行业前列的水准,可以第一时间响应触摸动作,大大降低手机触摸过程中的响应延时。高刷配合高采样率非常适合游提升 游戏 体验,让用户直接享受到流畅的画面以及无时延的 *** 作反馈。

小米11内置全新的AI大师画质引擎,还提供了多种图像、视频处理功能。比如可以将720p 及以下分辨率的进行AI增强处理,以最高1440p的清晰度另存。该功能还能对视频进行超分辨率增强,观看720p的在线视频,也能体验到接近1440p的清晰画面效果。对普通视频画面进行智能HDR画质增强,以及智能MEMC补偿,对低帧率视频进行动态插帧的 *** 作也都可以实现。

在之前的优秀体验的基础上,小米11 Pro的屏幕还获得了杜比视界的认证,也是国产手机首次支持杜比视界的机型。作为顶级HDR格式,杜比视界可以提供更广的色域,还原**中的高亮度场景和暗部细节,通过HDR动态元数据的支持,让**中的每一帧都能呈现出不同的HDR效果。

小米11 Pro的超薄指纹识别还支持全新心率检测功能。打开小米 健康 选择心率测量将手指轻轻按压在指纹模组上,仅需15秒就可以精准识别当前心率。

高通骁龙 888

小米11 Pro同样也搭载了高通最新一代旗舰移动处理平台——骁龙 888。这颗今年的高通旗舰移动平台采用了目前最先进的5nm工艺制程,并且针对CPU、GPU 以及 AI性能都有了很大幅度的提升。首先来看CPU 方面,骁龙 888移动平台依旧沿用了1+3+4的核心架构。分别是1颗基于Cortex-X1定制的Kryo 680超级大核,主频高达284GHz;3颗基于Cortex-A78深度定制的Kryo 680大核,主频242GHz;以及4颗基于Cortex-A55的Kryo 680小核。

超级大核采用了全新的 Arm X1 核心,这也是安卓手机首次真正意义上的超大核心设计。X1相比A78拥有更强劲的计算能力,Arm官方资料显示,其峰值性能相较 A77 核心提升 30%;3 颗 A78 大核心主频 24GHz,相较 A77 核心功耗也有了一定的优化。GPU 方面,相较 865 采用的 Adreno 650,此次骁龙888移动平台使用的Adreno 660 图形处理器实现了高通近年来最大的一次升级,官方数据显示,其GPU 性能提升 35%。从上面的数据也能看出,这次CPU的升级在性能上是有着很大幅的提升。

通过安兔兔跑分成绩我们也能看出,超过81万分的成绩远超现在市售的所有旗舰产品,在安卓阵营中绝对是最强的存在。

AI 方面,骁龙888采用了全新的第六代高通 AI引擎——Hexagon 780,融合AI加速,整体AI算力高达26TOPS,相比骁龙865的15TOPS有着大幅度的提升, 这个数值也让骁龙888成为目前算力最强的移动处理平台。同时,第二代高通传感器中枢的引入,也降低 Hexagon 780的负载,使其能同时处理5G、Wi-F、蓝牙和位置等多路数据流。

3200MHz 满血版 LPDDR5 内存

配置上,除了高通骁龙888移动平台之外,小米11 Pro还采用了全新的满血版LPDDR5内存,主频升级到 3200MHz,数据传输速率从此前限速的5500Mbps提升至6400Mbps,这也是目前最高速率的手机内存规格。也正是得益于更高主频的LPDDR5内存与UFS 31高速闪存的组合,小米11更是让骁龙888的优秀性能得以更完全的释放,大幅提升了用户在使用时的速度和体验。

对于此前用户诟病的小米11发热问题,小米11 Pro上也有了很好的改进提升,散热系统更是升级成了全新的固液气相变散热,在大面积VC均热板+石墨+铜箔上覆盖了SoC、电源管理芯片等主要法人区域的传统方案上,还将SoC区域的导热凝胶升级为全新的相变导热垫包裹的SoC,能够更高效将热量导出。

实际性能测试

安卓旗舰级别的硬件配置加上更有效的散热设计,想必很朋友都想看看这款小米11 Pro的实际使用体验到底如何了。最近圈内流行这样一句话叫做“不服跑个原神”,由于《原神》这款 游戏 特别考验整机的配置性能,所以被当成了衡量手机性能的一个测试“软件”,即便是目前最强的 游戏 手机,在效果全开帧率拉满的情况下也只能跑到58帧并会出现一些卡顿的情况。我们采用最高画质设置开启60帧模式对小米11 Pro进行了测试。可以看到整体的帧数波动还是存在的,尤其是场景中敌人数量增多的情况下,视角不停转变并且夹带火焰,冰冻特效的话会出现一定的卡顿。30分钟测试完成后可以看到平均帧率保持在52左右。CPU温度最高仅有51度,加上出色的散热配置,手机握持状态下是不会有明显热量感受的。

《原神》 游戏 设置及相关帧数,CPU数据

全球最快5G网络+ Wi-Fi 6增强版

网络方面,骁龙888移动平台也升级采用了集成式X60 5G基带,相比外挂基带的集成度更高,让AP和Modem直接通过系统总线连接,相互间数据交互速率也会变得更快更高效。在性能方面高通骁龙X60也同样表现出色,官方数据表示,高通骁龙X60调制解调器下行最高可以提供75Gbps的速率支持,上行最高提供3Gbps的速率支持。针对提升使用体验方面,骁龙X60更是实现了对5G载波聚合的全面支持,实际使用可以实现5G SA峰值速率的翻倍。得益于优秀的连接性和网络支持,小米11 Pro此次不仅能支持NSA+SA 双模5G网络连接,同时还实现了 5G+5G 双卡驻网。

小米11 Pro同样支持目前最先进的Wi-Fi 80211ax标准,而且在此基础上还率先支持了更先进的Wi-Fi 6增强版,相较小米10从80MHz频宽升级至160MHz,单车道变成双车道,速度翻倍。编码也由1024QAM升级至4096QAM,单位信息密度增加了20%。配合上增强版的Wi-Fi 6路由器使用,小米11 Pro可以实现极速35Gbps的吞吐速率,是目前 Wi-Fi速度最快的手机,实际使用下来大概仅需5秒就可下载一部1GB大小的影片。

定制主摄+潜望长焦

相比小米11,小米11 Pro上最大的升级点就是后置的镜头模组,主摄升级为5000万像素超大底定制GN2,1300万像素的超广角镜头以及支持50倍变焦的潜望长焦镜头,这三摄组合覆盖了日常生活中常用到的大部分焦段(16-120mm),满足了日常的使用。

小米联合三星提前18个月部署,联合研发定制首发了业界最大底传感器GN2,将手机镜头传感器面积首次做到接近1英寸的大小。小米11 Pro采用的三星GN2传感器感光元件尺寸高达1/112英寸,单尺寸像素达到了14um。大底传感器具备极为出色的感光能力。镜头采用了小米10至尊纪念版同样的8P镜头,f/195光圈,支持OIS光学防抖,无论是感光能力还是镜片规格都做到了行业顶级。

主摄GN2传感器还支持像素四合一技术,合成后单个像素更是高达28um,即便是光线环境不理想的情况下也能拍出丰富的夜景照片。小米11 Pro还搭载了自研的夜枭算法。通过AI深度学习,能够显著提升默认模式下极限暗光场景的画质。能够实现手持模拟30s长曝光的效果。

我们知道,在传统的PDAF相位对焦中,当环境光线下降时手机的对焦性能就会下降。主流手机采用的2PD全像素双核对焦在横向纹理极端场景中是不容易对焦的。小米11 Ultra首发采用了全像素全向8核对焦功能,将每个感光像素竖向分割为两个二极管,每个像素都进行双目对焦,通过进一步将绿色像素分割为斜向,打到全像素全向八核对焦,增加了对多向纹理的对焦能力,大大提升了对焦性能。此外小米11 Ultra首次采用了多点ToF对焦系统,通过最多64点测距实现更大范围的61度精准对焦。

相机领域上常见的多重采样技术这次也被搬到了手机上,通过对像素信息的最多6此读取叠加,消除了单词读取带来的随机噪声,让黄面更加纯净噪点更少。而且这项硬件级的功能不会影响拍照时长,并且仅在暗光拍摄时启用。相比于小米11,小米11 Pro还升级了支持50倍变焦的潜望式镜头,为整机增添了更加出色的变焦能力,面对一些需要远距离拍摄的场景还是非常实用的。

正常主摄拍摄

5倍变焦拍摄

10倍变焦拍摄


在小米10 至尊纪念版上备受好评的双原生 ISO Fusion 和 Stagger HDR 技术,也出现在小米11 Pro上,能够实现 18 级动态范围表现。

得益于高通骁龙888强大的AI算力,小米11 Pro此次在拍照方面也是新增多种好玩实用的影像创意玩法,大大增加了手机拍摄的易用性和趣味性。广受好评的魔法换天功能在小米11 Pro 上再次升级,不仅新增更多天气效果,而且还可以随机生成天空的云层元素,让每一个人的换天效果都是独一无二的。同时在换天的细节处理上更加细致精确,即使仰望天空,密密麻麻树枝的边缘细节也不会穿帮。

全新快充及电池技术

充电技术一直是小米技术创新的重点,并在 历史 上数次首发市面上最快有线和无线充电技术。小米11 Pro此次再次突破,搭载业界最快 67W 无线充电技术和同样快速的 67W 有线充电。官方数据显示,能够在 36 分钟将 5000mAh 大容量电池充至 100%。小米11 Pro搭载小米全新自研 6 倍增压秒充技术,全新定制 30V 无线充电芯片,67W无线充技术真正做到有线、无线同样快速的使用体验。

小米11 Pro还创新采用了一块“第二代纳米硅氧负极”新型材料电池,理论上有着十倍于传统石墨负极材料的锂离子储存能力,能够有效提升能量密度并解决长循环问题。 继小米在 MIX Alpha 上首次试水新电池后,小米11 Pro 和 Ultra 在硅负极领域再次升级,而这也将成为手机行业未来电池的新方向。

此次为相应 科技 环保号召,小米11 Pro包装依旧不再标配充电器,而用户可以加钱选择更强大的120W有线+80W无线的最强充电头套装,体验目前最为顶级的有线和无线充电速度。

总结:

小米在高端市场的成功,所依托的是不断突破的核心技术,以技术推动产品体验升级。不遗余力的研发投入让小米在手机相机、快充等核心技术领域持续引领行业发展。此次小米11 Pro再次发力影像,与三星深度合作推出了GN2定制镜头传感器,并且在更薄的机身里塞入了支持50倍变焦的潜望镜头,扩展使用焦段范围覆盖了更多用户平时的拍照使用场景。搭配上小米手机有史以来最顶级、目前手机行业最出色的柔性AMOLED屏幕,彻底改变了此前卡顿的2K屏幕使用体验。作为小米新十年高端的旗舰系列,小米11 Pro在性能、屏幕以及拍照方面实现了突破,再次坚定了未来小米坚持走技术研发的路线,通过产品本身的硬实力赢得用户支持的同时,也在高端市场也牢牢站稳了脚跟。

安卓机皇小米11 Pro 共有三个容量版本,8GB+128GB 售价 4999 元、8GB+256GB 售价 5299 元,12GB+256GB 售价 5699 元。3 月 29 日开启 100 元订金预售,线下全款预售,4 月 2 日 10 点正式首销。


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