傳感新品

【西安工程大學：研發(fā)纖維溫度傳感器實時監(jiān)測體溫】

體溫是人體健康的一個重要指標。傳統(tǒng)的水銀體溫計和醫(yī)用電子體溫計反應速度較慢（≥1 分鐘），而且由于其剛性，無法長時間佩戴以實現(xiàn)連續(xù)體溫監(jiān)測。

研究通過濕法紡絲技術與浸漬技術相結合，一步制備出了皮芯結構聚氨酯（PU）/石墨烯封裝聚（3,4-亞乙二氧基噻吩）-聚（苯乙烯磺酸）（PEDOT:PSS）感溫纖維。

該復合纖維具有高靈敏度（-1.72%/°C）、超分辨率（0.1°C）、快速時間響應（17 秒）、抗汗?jié)n干擾以及在 30-50°C 溫度感應范圍內(nèi)的高線性度（R2 = 0.98）。這種纖維的強度足以與商用棉紗編織成感溫織物。這種織物具有良好的舒適性和耐用性，可布置在布料的腋下位置，實現(xiàn)在日常活動中不間斷地實時監(jiān)測體溫。通過藍牙無線傳輸，可實時監(jiān)測體溫，并通過手機顯示給家長或監(jiān)護人。總之，纖維溫度傳感器因其傳感穩(wěn)定性、舒適性和耐用性，將大大提高可穿戴溫度傳感器在智能醫(yī)療領域的實際應用。

圖文導讀

圖1. 具有皮芯結構的聚氨酯/石墨烯封裝 PEDOT:PSS 纖維（復合纖維）的制備和表征

圖2. PEDOT:PSS 纖維的性能

圖3.復合纖維的表征和傳感性能

圖4.PU/石墨烯包封PEDOT：PSS纖維及其織物的耐磨性

圖5.紅外熱像儀（a）和復合纖維（b）檢測手臂溫度;（c）以復合纖維作為織物基柔性溫度傳感器的織物示例;（d） 用于智能醫(yī)療應用的基于織物的溫度傳感器示例。

小結

本工作將濕紡技術與浸漬技術相結合，一步到位研制了一種PU/石墨烯封裝的PEDOT：PSS纖維溫度傳感器，具有抗汗干擾、靈敏度高、耐磨性好等特點。PEDOT：PSS光纖的溫度傳感能力可以通過改變混凝槽中IPA和DMSO的比例和去離子水的洗滌時間來調(diào)節(jié)。當IPA與DMSO的比例為2：1，洗滌時間為10 min時，PEDOT：PSS纖維的靈敏度達到最佳值?1.46%/°C。由于PU/石墨烯層的導電性和導熱性的協(xié)同作用，復合纖維的靈敏度進一步提高，達到?1.72%/°C，線性度為0.98。當溫度范圍為30–50 °C時，復合纖維的響應時間為17s，遠快于汞溫度計（≥5 min）和電子醫(yī)用溫度計（≥1 min）。傳感精度為0.1°C，與商用溫度計的精度一致，可測量為體溫的最小變化。復合纖維的強度足以與任何商業(yè)紡織紗線編織，形成對溫度敏感的織物。該面料具有與商業(yè)棉質(zhì) T 恤相似的舒適性和耐用性。

此外，由于PU/石墨烯的皮膚層具有優(yōu)異的憎水性能，復合纖維的靈敏度不受汗液等水分的影響，因此可以布置在布料中的腋窩位置，實現(xiàn)對體溫的實時監(jiān)測。此外，我們開發(fā)了一套基于Arduino Uno和藍牙HC-06的藍牙傳輸系統(tǒng)，將從溫度傳感光纖采集的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)绞謾C和云端。因此，含有溫敏纖維的織物可用于智能醫(yī)療和疾病監(jiān)測，對于人體生理信息的長期、穩(wěn)定、遠程監(jiān)測具有重要意義。

傳感動態(tài)

【中國電科二十七所：從0到100研發(fā)神舟飛船交會對接激光雷達】

試想，在超高速公路上，兩輛小汽車正以每秒7.8公里的極速飛馳。如果讓后一輛汽車向前加速，分毫不差地將車頭上的一根細線穿進前車車尾的針眼里，該怎樣做到？

你大概會說，這不可能。

然而，中國電科二十七所（以下簡稱“二十七所”）交會對接激光雷達團隊，讓這種不可能成為可能。

對這個團隊而言，要實現(xiàn)穿針引線的“小汽車”其實就是太空中的飛船與空間站，“針眼”就是航天器的對接接口。而在太空中引導飛船與空間站實現(xiàn)交會對接的“慧眼”，就是交會對接激光雷達。

從2011年在神舟八號首次亮相，到2021年助力神舟十三號與空間站組合體首次實現(xiàn)徑向交會對接，再到今年10月26日助力神舟十七號對接空間站核心艙前向端口形成“三艙三船”組合體，交會對接激光雷達已多次支撐我國載人航天任務完成。

10月26日，在交會對接激光雷達引導下，神舟十七號載人飛船和空間站天和核心艙前向端口成功對接。圖為在北京航天飛行控制中心拍攝的對接過程畫面。新華社記者 金立旺攝

“雪山腳下蹚出一條路”

神舟十七號發(fā)射前，魏龍超的心弦又繃緊了。

作為二十七所光電系統(tǒng)部高級工程師，魏龍超在交會對接激光雷達的研發(fā)道路上已經(jīng)走了10年。向科技日報記者回憶起研發(fā)之初的經(jīng)歷，他感慨萬千。

1995年，二十七所激光部起草論證書，“太空中的慧眼”從構想走向科學體系論證；2005年，交會對接激光雷達研發(fā)項目正式啟動，應用目標是用于6年后升空的“神八”。

當時，交會對接激光雷達是一項前無古人的新技術，無技術基礎、缺乏相關文獻，實地測試條件也不具備。

“要做出一個在天上用的激光雷達，可我們沒人上過天。”魏龍超說，“天上的條件到底是怎么樣的，我們根本就不知道。”

研發(fā)團隊只能參考國內(nèi)外資料，再結合地面試驗，推演太空中的情況。二十七所所址在河南鄭州，由于海拔低，受大氣環(huán)流影響大，不適合做地面試驗。幾經(jīng)考察，他們把試驗地選在了云南麗江。

二十七所光電系統(tǒng)部高級工程師封治華，到現(xiàn)在都還記得麗江那個早春——

2011年3月，距離“神八”發(fā)射不足一年，激光雷達處于驗證調(diào)試的關鍵期。在經(jīng)歷兩周不眠不休的“魔鬼式”系統(tǒng)聯(lián)調(diào)后，封治華一行五人帶著激光雷達來到麗江，測試激光雷達的信號接收與系統(tǒng)探測跟蹤威力。

為了模仿太空中的交會對接環(huán)境，他們把激光雷達主設備架在酒店頂樓，然后在距其約11公里的山上放置信號捕獲目標。

那是一座玉龍雪山腳下的小荒山，人跡罕至。封治華和另外兩名設計師一起，背著兩套重達幾十斤的接收設備，在滿是坑洼與石礫的大山上，尋找合適的接收點位。

“激光雷達的搜索范圍有限，我們背著接收器在山上不停地移動，反復變換位置，不斷配合調(diào)試來完成信號接收。荒山野嶺間沒有路，只能硬生生地蹚。”封治華說，天氣晴朗時，抬眼望向不遠處玉龍雪山，扇子陡峰巍峨高聳，像是一個對著天空畫出的驚嘆號。

封治華的回憶里，玉龍雪山下的那個春天，很美；自己用腳步丈量出的路，很長。

“從0到100”

雖然在交會對接激光雷達研發(fā)之初，二十七所研發(fā)團隊完全處于“零基礎”的狀態(tài)，但是中國航天對團隊提出的要求是——“百分百”。

“這不是‘從0到1’，是‘從0到100’。”魏龍超說，中國航天的質(zhì)量管理體系極其嚴格，每一件產(chǎn)品下線之前，技術人員必須對其有百分之百的把握。

“有一次，我們做系統(tǒng)測試時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，顯示有系統(tǒng)干擾。排查定位問題沒有捷徑可走，我們從分系統(tǒng)到單機、從電路板再到微小的器件逐一測試。干擾源種類多，干擾又屬于偶發(fā)現(xiàn)象，需要24小時不斷進行。經(jīng)過連續(xù)奮戰(zhàn)，我們最終發(fā)現(xiàn)是某一處電路設計不合理導致了電磁干擾。”封治華回憶說。

找到問題后的修改更是難處所在。整個系統(tǒng)相連，牽一發(fā)而動全身，對一處細節(jié)進行的小改動就可能影響到全局。如同用積木蓋了一座高樓，要變動其中的一塊，就要考慮對整體的影響。

“指甲蓋大小的改動微不足道，卻要經(jīng)過不斷的平衡、復盤和測試，相當于要把整個系統(tǒng)重做一遍。”產(chǎn)品交付后，封治華心里的石頭并沒有落地。

雷達上天以后能不能圓滿完成任務？天地差異的計算是否精準？飛船萬一沒有對接上怎么辦？無數(shù)個問號在他心里“咚咚咚”地敲鼓。

“航天與地面操作不一樣，它不能維修，也無法重來。理性上，所有實驗都做過了，能驗證的也都驗證完成了，并且做了很多冗余設計；感性上，我就是止不住地忐忑、擔心。就像是一個母親擔心出遠門的孩子。”封治華說，“有一次，我做噩夢，***任對我說，咱們的雷達沒對上，我一下就驚醒了。過幾分鐘才緩過來，想起飛船還沒發(fā)射。”

2011年11月3日，神舟八號飛船與天宮一號成功完成剛性連接，形成組合體，交會對接激光雷達首戰(zhàn)告捷。然而，坐在會議室大屏幕前的團隊成員們，卻并沒有爆發(fā)出想象中的掌聲與歡呼。擦掉淚水與汗水，他們更多的感覺是放松——今晚，終于可以睡個好覺了。

“激光雷達技術永不成熟”

隨著我國航天技術不斷更新迭代，二十七所研發(fā)團隊面臨的挑戰(zhàn)也越來越多。徑向交會對接，成為擺在團隊面前的新任務。

“形象地說，原來的對接方式是‘兩車追尾’，而徑向交會對接就是后面的汽車‘漂移’過去，拐個急彎，精確地把‘線’穿到前車車頭的針眼里去。”封治華說。

2021年10月，神舟十三號載人飛船搭載3名航天員發(fā)射成功，并首次以徑向交會對接的方式實現(xiàn)與天和核心艙的連接。

“這次對接在觀測坐標系復雜變換的條件下，激光雷達始終保持對預設目標的穩(wěn)定跟蹤，并在預設切換點迅速完成不同合作目標間快速切換，保證了全程高精度測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定有效。”魏龍超自豪地說。

2023年5月，航天交會對接激光雷達與神舟十六號同步升空，成功進行了空間站核心艙徑向端口交會對接的精確引導，完成了中國空間站應用與發(fā)展新階段的首次載人任務。

此次，在神舟十七號飛船與空間站核心艙前向端口交會對接接近段和靠攏段，激光雷達順利完成了對目標空間站的搜索、捕獲、跟蹤測量，支持飛船GNC系統(tǒng)完成空間交會對接控制任務并形成“三艙三船”組合體，助力中國空間站應用發(fā)展進入新階段。

“激光雷達‘上天’這么多次，是否意味著這項技術已經(jīng)成熟？”記者向二十七所光電系統(tǒng)部負責人范海震提問。

“不，激光雷達技術永遠不會成熟。我們始終有新的山峰要攀，新的困難要攻克，新的路要走。”范海震說，目前，團隊已經(jīng)完成了后續(xù)神舟飛船的激光雷達配備，并同時著手研發(fā)更先進的設備，為服務國家探月、探火戰(zhàn)略作技術儲備。

“上下未形，何由考之？冥昭瞢闇，誰能極之？”兩千多年前，屈原于川澤之間叩擊的《天問》，正在得到新時代中國科技工作者的回應。

【工信部：聚焦人形機器人專用傳感器 突破視、聽、力、嗅等高精度傳感關鍵技術】

近日，工業(yè)和信息化部印發(fā)《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導意見》（下文簡稱《指導意見》），為更好地理解和執(zhí)行《指導意見》，現(xiàn)就相關內(nèi)容進行解讀：

一、《指導意見》出臺的背景是什么？

***、***高度重視未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展。******深刻指出，要“以科技創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，積極培育新能源、新材料、先進制造、電子信息等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，積極培育未來產(chǎn)業(yè)，加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力，增強發(fā)展新動能”。人形機器人集成人工智能、高端制造、新材料等先進技術，有望成為繼計算機、智能手機、新能源汽車后的顛覆性產(chǎn)品，發(fā)展?jié)摿Υ蟆们熬皬V，是未來產(chǎn)業(yè)的新賽道。我國人形機器人產(chǎn)業(yè)前期已有一定基礎，但在關鍵基礎部件、操作系統(tǒng)、整機產(chǎn)品、領軍企業(yè)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)等方面仍存在短板弱項，需要加強政策引導，集聚資源推動關鍵技術創(chuàng)新，培育形成新質(zhì)生產(chǎn)力。為推動人形機器人產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，高水平賦能新型工業(yè)化，有力支撐現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設，工業(yè)和信息化部印發(fā)《指導意見》。

二、《指導意見》的工作目標是什么？

《指導意見》按照謀劃三年、展望五年的時間安排做了戰(zhàn)略部署。

到2025年，人形機器人創(chuàng)新體系初步建立，“大腦、小腦、肢體”等一批關鍵技術取得突破，確保核心部組件安全有效供給。整機產(chǎn)品達到國際先進水平，并實現(xiàn)批量生產(chǎn)，在特種、制造、民生服務等場景得到示范應用，探索形成有效的治理機制和手段。培育2-3家有全球影響力的生態(tài)型企業(yè)和一批專精特新中小企業(yè)，打造2-3個產(chǎn)業(yè)發(fā)展集聚區(qū)，孕育開拓一批新業(yè)務、新模式、新業(yè)態(tài)。

到2027年，人形機器人技術創(chuàng)新能力顯著提升，形成安全可靠的產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈體系，構建具有國際競爭力的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，綜合實力達到世界先進水平。產(chǎn)業(yè)加速實現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展，應用場景更加豐富，相關產(chǎn)品深度融入實體經(jīng)濟，成為重要的經(jīng)濟增長新引擎。

三、《指導意見》主要內(nèi)容是什么？

《指導意見》部署了5方面任務：在關鍵技術突破方面，打造人形機器人“大腦”和“小腦”、突破“肢體”關鍵技術、健全技術創(chuàng)新體系。在產(chǎn)品培育方面，打造整機產(chǎn)品、夯實基礎部組件、推動軟件創(chuàng)新。在場景拓展方面，服務特種領域需求、打造制造業(yè)典型場景、加快民生及重點行業(yè)推廣。在生態(tài)營造方面，培育優(yōu)質(zhì)企業(yè)、完善創(chuàng)新載體和開源環(huán)境、推動產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展。在支撐能力方面，健全產(chǎn)業(yè)標準體系、提升檢驗檢測和中試驗證能力、加強安全治理能力。

《指導意見》還結合任務安排，設立關鍵技術攻關、重點產(chǎn)品和部組件攻關、拓展場景應用等3個專欄，確保各項任務落到實處。

四、重點突破哪些關鍵技術？

《指導意見》提出以大模型等人工智能技術突破為引領，在機器人已有成熟技術基礎上，重點在人形機器人“大腦”和“小腦”、“肢體”關鍵技術、技術創(chuàng)新體系等領域取得突破。一是開發(fā)基于人工智能大模型的人形機器人“大腦”，增強環(huán)境感知、行為控制、人機交互能力，開發(fā)控制人形機器人運動的“小腦”，搭建運動控制算法庫，建立***系統(tǒng)架構。二是系統(tǒng)部署“機器肢”關鍵技術群，打造仿人機械臂、靈巧手和腿足，攻關“機器體”關鍵技術群，突破輕量化骨骼、高強度本體結構、高精度傳感等技術。三是構建完善人形機器人制造業(yè)技術創(chuàng)新體系，支持龍頭企業(yè)牽頭聯(lián)合產(chǎn)學研用組成創(chuàng)新聯(lián)合體，加快人形機器人與元宇宙、腦機接口等前沿技術融合，探索跨學科、跨領域的創(chuàng)新模式。

五、在培育重點產(chǎn)品方面，有哪些具體工作部署？

《指導意見》將打造整機產(chǎn)品、夯實基礎部組件、推動軟件創(chuàng)新作為主要發(fā)力方向。在整機產(chǎn)品方面，打造基礎版整機，構筑人形機器人通用整機平臺，開發(fā)低成本交互型、高精度型以及極端環(huán)境下高可靠型等人形機器人整機產(chǎn)品，強化人形機器人整機的批量化生產(chǎn)制造能力；在基礎部組件方面，開發(fā)人形機器人專用傳感器、高功率密度執(zhí)行器、專用芯片，以及高能效專用動力組件；在軟件創(chuàng)新方面，構建人形機器人高實時、高可靠、高智能的專用操作系統(tǒng)，開發(fā)面向各類場景的應用軟件，建設完善人形機器人應用開發(fā)平臺和工具包。

六、《指導意見》提出圍繞哪些場景拓展應用？

《指導意見》從特種領域、制造業(yè)典型場景、民生及重點行業(yè)三類方向提出意見措施。一是加快人形機器人在特種環(huán)境應用，面向惡劣條件、危險場景作業(yè)等需求，強化復雜環(huán)境下本體控制、快速移動、精確感知等能力。二是聚焦3C、汽車等制造業(yè)重點領域，提升人形機器人工具操作與任務執(zhí)行能力，打造人形機器人示范產(chǎn)線和工廠，在典型制造場景實現(xiàn)深度應用。三是拓展人形機器人在醫(yī)療、家政等民生領域服務應用，滿足生命健康、陪伴護理等高品質(zhì)生活需求，推動人形機器人在農(nóng)業(yè)、物流等重點行業(yè)應用落地，提升人機交互、靈巧抓取、分揀搬運、智能配送等作業(yè)能力。

七、為順利推進《指導意見》的落地實施，有哪些保障措施？

一是加強統(tǒng)籌協(xié)同。加強部門協(xié)同，統(tǒng)籌推進技術攻關、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、融合應用、安全治理等工作。二是完善產(chǎn)業(yè)政策。推動實施人形機器人創(chuàng)新工程，圍繞專用軟件、核心部組件、整機及應用示范等重點任務加大投入。三是加快人才引育。加強人形機器人相關學科專業(yè)人才培養(yǎng)，創(chuàng)新產(chǎn)學研合作培養(yǎng)模式。加強高端人才海外交流引進，健全人才服務體系。四是深化交流合作。拓展人形機器人國際合作空間，推動產(chǎn)業(yè)國際化發(fā)展。深度參與國際規(guī)則和標準制定，為全球人形機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻中國智慧。

【高通 2023 財年凈利潤 72.32 億美元，同比下降 44%，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務下降32%】

11 月 2 日消息，今日高通公司發(fā)布截至 2023 年 9 月 24 日的第四財季及全年業(yè)績報告。財報顯示，2023 財年第四季度營收為 86.7 億美元，同比下降 24%；凈利潤為 14.89 億美元，同比下降 48%。2023 財年全年營收為 358.20 億美元，同比下降 19%；凈利潤為 72.32 億美元，同比下降 44%。高通預計，2024 財年第一季度營收將達到 91 億-99 億美元。

盡管同比大幅下滑，但高通公司第四財季業(yè)績的銷售額和收益均超出預期，高通股價在盤后交易中上漲了 3% 以上。

高通的命運與智能手機行業(yè)緊密相關，智能手機行業(yè)在近兩年內(nèi)一直處于低迷狀態(tài)。

高通財務總監(jiān) Akash Palkhiwala 在與分析師的電話會議上表示：“我們看到全球 3G、4G、5G 手機需求出現(xiàn)穩(wěn)定的早期跡象。”他說，高通預計 2023 年使用其手機芯片的總出貨量將較去年下降“中到高個位數(shù)百分比”，這比該公司此前預期的要好。

第四財季高通手機芯片銷售額同比下降了 27%，為 54.6 億美元，超過了 StreetAccount 預期的 53.4 億美元。這些銷售額被歸入了 QCT 部門，這是高通最大的部門，負責銷售處理器，該部門銷售額同比下降了 26%，為 73.7 億美元。

該公司的汽車業(yè)務是 QCT 部門的一個亮點，同比增長了 15%，銷售額為 5.35 億美元，超過了華爾街的預期。這仍然是一個小業(yè)務，但隨著高通說服更多汽車制造商和零部件制造商在汽車中使用其芯片，其將繼續(xù)增長。

該公司的“物聯(lián)網(wǎng)”業(yè)務（也包括 Meta 用于其 Quest 頭顯的芯片）同比下降了 31%，收入為 13.8 億美元。該公司利潤豐厚的許可業(yè)務 QTL 報告了 12.6 億美元的銷售額，同比下降了 12%，符合 StreetAccount 的預期。

今年早些時候高通表示，將繼續(xù)向蘋果提供用于手機的 5G 調(diào)制解調(diào)器，直到 2026 年。此前，分析師曾預計蘋果可能在今年就使用不同的調(diào)制解調(diào)器。

【韓國宣布將投入 4404 億韓元研發(fā) 6G 通信技術】

11 月 2 日消息，韓國是全球較早開始 6G 技術研發(fā)的國家之一，在 5G 商用服務推出之前及之后幾個月，LG 電子和三星電子就分別開始了 6G 相關技術的研發(fā)。

韓國科學和信息通信技術部周三宣布將投資 4407 億韓元用于 6G 網(wǎng)絡服務方面的研發(fā)。

據(jù)介紹，韓國科學和信息通信技術部這 4407 億韓元的資金將用于研發(fā)包括無線通信、移動核心網(wǎng)絡、6G 無線網(wǎng)絡、6G 系統(tǒng)及 6G 標準化相關的技術。

韓國希望 6G 技術能夠提供多樣服務，包括開發(fā)超高速、大容量的光纖傳輸系統(tǒng)，來改善有線網(wǎng)絡的延遲，此外城市空中交通、虛擬現(xiàn)實等也可以充分利用 6G 帶來的好處。

他們表示，將致力于按照國際標準化的要求，對國產(chǎn) 6G 技術進行標準化，預計最早將于 2024 年開始制定。這一計劃還涉及中高頻段技術的開發(fā)，涵蓋 7GHz 至 24GHz 的頻率范圍，這一頻段同樣能夠幫助 5G 網(wǎng)絡升級。

韓國科學和信息通信技術部還表示，他們計劃在 2026 年展示 6G 網(wǎng)絡研發(fā)相關的成果，計劃在下一代網(wǎng)絡服務的國際標準制定上發(fā)揮作用。

審核編輯 黃宇