不怕恶劣天气的芯片要来了，或让自动驾驶汽车视野更广无盲点

现代通信技术，无论用途如何，都依赖于一个相似的公式：设备通过数据中心、基站和卫星将信号和信息发送到最终目的地。信息传播的有效性取决于信息传播的好坏，而有很多因素会干扰这一过程——地理、天气等等。

德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员发明了一种新设备，可以克服恶劣天气等挑战，提供更安全、可靠的通信。这可以帮助具有挑战性领域的军事通信，提高自动驾驶汽车看到周围环境的能力，并为潜在的6G网络加速无线数据传输。

Ray Chen是科克雷尔工程学院电气与计算机工程系的教授，也是该项目的负责人，以电视卫星碟形天线在恶劣天气时失灵或变得模糊作比较。同样的事情也会发生在通信技术领域，而这正是Ray Chen想要解决的问题。

Ray Chen的设备在一个光谱(中红外)区域工作，允许信号穿透云层、雨水和其它天气情况到达预定目标，而不释放大量的光。

“低光损耗意味着信号可以传播更远，穿过地球大气层，具有更好的完整性和更低的功耗。” Ray Chen说。

这一发现最近发表在《光学杂志》上。

该设备是一种磷化铟芯片，能够进行光束转向，将光线重新定向到特定目标的方向。该概念允许信号传输比其他方法更准确，减少干扰和节省电力。

然而，光束控制有其弱点，阻碍了大规模采用;也就是说，设备只能在狭窄的方向反射光线。Ray Chen教授将其与周边视力较差的人进行了比较。

然而，Ray Chen的装置具有更大的转向角度，与其他选项相比，增加了约30度的范围，没有移动部件或侧面瓣的光在不同方向的轨迹，从而降低效率。

“为了波束控制的安全，你需要有一个完整的视角，你不希望有一堆盲点。” Ray Chen说。

很多自动驾驶汽车都配备了光探测和测距(LIDAR)技术，可以感知周围的环境。通常情况下，它们以大型设备的形式及旋转阵列连接在汽车顶部。

Ray Chen说，由于视野有限，激光雷达设备必须旋转。然而，任何时候，只要你依赖一个活动部件，就有损坏的风险。Ray Chen发明的芯片由于视野更广，不需要移动部件。此外，减少技术盲点可以提高在瞬间失误可能被证明是危险情况下的安全性。

这种芯片可以集成到从军用车辆到卫星到摩天大楼的任何东西中。Ray Chen的工作是将人工智能注入到环境传感设备中。中红外光谱是光谱的一部分，人类没有夜视镜等辅助设备是看不到的，但该范围内的设备可以检测到气体泄漏和烟囱排放等情况。

在大城市，大片地挖开地下铺设光纤电缆是不现实的，而有了这些设备可以提高网速。把它们放在摩天大楼上可以实现自由空间的光通信，这种技术可以让无线数据通过光在空中传播。

Ray Chen的下一步计划是实地测试该设备，并改进其包装，使其能够在自由空间光通信中应用。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料：

https://phys.org/news/2020-11-weather-proof-chip-aims-self-driving-tech.html