Ein Blick hinter den Vorhang auf der CES 2018 zeigt zukünftige Innovationen

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Versteckt unter den diesjährigen CES-Produkten waren Basistechnologien, die das Angebot des nächsten Jahres stärken werden

Von Richard Quinnell, Chefredakteur

Die Version 2018 der CES (ehemals Consumer Electronics Show) hat sich durch Las Vegas gewandelt und hinterließ ein Publikum, das die Kunden mit seinen erstaunlichen, innovativen und manchmal seltsamen Geräten beeindruckte. Die Ausstellungsfläche war gefüllt mit VR-Drohnen, ADAS-Systemen, autonomen Fahrzeugen, Robotern, sprachaktivierten digitalen Assistenten, Heimautomatisierung und natürlich den neuesten drahtlosen Audiogeräten und hochauflösenden Fernsehgeräten. Aber versteckt, manchmal in Sichtweite und manchmal versteckt in den Ecken, waren Beispiele der grundlegenden Technologien, die in diesem Jahr angetrieben wurden und die CES-Innovationen des nächsten Jahres ermöglichen werden.

Zu den wichtigsten Trends auf der diesjährigen CES zählten mehr Roboter für Begleiter und Arbeiter, eine Explosion sprachgesteuerter digitaler Assistenten, immer mehr IoT-Produkte für Heimautomatisierung und persönliche Gesundheitsfürsorge sowie hellere, farbintensivere Fernsehgeräte. Viele der Schlüsseltechnologien, die diese Trends antreiben, wurden auch auf der CES gezeigt, eingebettet in ihre Nachkommenschaft und neue Technologien. Sie könnten der Schlüssel zur Generierung des CES-Buzz im nächsten Jahr sein.

Nehmen Sie Fernseher als Beispiel. Das Geheimnis hinter den hellen, satten Farben einiger auf der CES ausgestellter LCD-Bildschirme sind Quantenpunkte . Diese Nanopartikel absorbieren blau-weißes Licht von der traditionellen "weißen" LED-Hintergrundbeleuchtung für LCD-Panels und emittieren es in engen Wellenlängen, die durch die Partikelgröße festgelegt sind. Diese Fähigkeit kann verwendet werden, um einfach das Farbspektrum von LED-Beleuchtung anzupassen, wie es getan wird, um Gewächshauslichter abzustimmen, um das Pflanzenwachstum zu maximieren oder das Farbspektrum von Wohnraumbeleuchtung anzupassen. Für Fernsehgeräte bringt jedoch das Abstimmen der Emissionswellenlängen der Punkte, um sie an die zentralen Durchlassbänder der Farbfilter anzupassen, die die roten und grünen Pixel der Anzeige definieren, mehrere Vorteile.

Die Farbausgabe von Quantenpunkten ist eine Funktion ihrer Größe. Bild: Nanosys.

Ein Vorteil für Displays ist eine erhöhte Energieeffizienz. Das Licht, das weiße LEDs erzeugen, ist im blauen Spektrum viel stärker als das rote und das grüne. Wenn also dieses Licht gefiltert wird, um bestimmte Farben zu erzeugen, wird ein Großteil der Lichtenergie einfach absorbiert und somit verschwendet. Bei richtig abgestimmten Quantenpunkten wird die blaue Lichtenergie jedoch in Rot- und Grüntöne zurückgeleitet, die nicht absorbiert werden, was zu einer helleren Anzeige für die gleiche Energie führt.

Ein zweiter Vorteil besteht darin, dass die Quantenpunktemissionen eine schmalere Bandbreite als der Filterdurchlassbereich aufweisen. Eine schmalere Bandbreite für jede Primärfarbkomponente ermöglicht eine subtilere Farbmischung und erhöht somit sowohl die Farbintensität als auch den Bereich der darstellbaren Farben. Somit ermöglichen Quantenpunkte die Erzeugung von farbenfroheren, satteren und helleren Anzeigen bei geringerer Leistung oder eine Vergrößerung der Anzeigegröße, ohne die Farbe oder Helligkeit zu beeinträchtigen.

Mindestens zwei Unternehmen, die Quantenpunkt-Overlays für Displays herstellen, waren auf der Messe vertreten: Nanoco und Nanosys . Beide werben um Display-Hersteller, die darauf abzielen, Produkte der nächsten Generation zu entwickeln. Nanoco hat auf der CES den neuesten cadmiumfreien CQFD-Farbfilm für hochauflösende Displays vorgestellt. Der Film verspricht, die Displayhelligkeit um bis zu 10% zu erhöhen und eine 99% ige Übereinstimmung mit dem DCI-P3-Farbraum zu erzielen, in den sich die Display-Industrie bewegt.

Aber hellere Displays sind nicht der einzige zukünftige CES-Trend, den Fernseher ausstellen. Sprachgesteuerte digitale Assistenten und Home-Automation IoT-Integration Trends waren auch eng mit Fernsehgeräten auf der CES verbunden. Der Schritt in Richtung Spracherkennung als Benutzerschnittstelle sah im vergangenen Jahr beträchtliche Entwicklungsaktivitäten, einschließlich zahlreicher Ankündigungen von Chips für die Audio-Vorverarbeitung von Sprachbefehlen, einschließlich der Integration mit der Spracherkennungs-AI . Die Ergebnisse waren auf der diesjährigen CES in vollem Umfang zu sehen. Die Sprachsteuerung umfasste neben Fernsehern eine Vielzahl von Schiffen.

Auf der CES waren zahlreiche Technologien zur Spracherkennung und KI verfügbar. Neben Amazons Alexa und Googles Assistent waren auch die chinesischen Spracherkennungsmotoren von IBM Watson und iFlytech zu sehen. Die auf diesen Technologien basierende Spracherkennung und -steuerung wurde auch in vielen Produkten eingesetzt, einschließlich der Instinct- Wandlichtschalter mit Alexa-Funktion von iDevices . Spiegel wie der HiMirror Plus +, Lampen, Nachttischuhren, Badezimmerarmaturen, Companion-Roboter und Appliances wurden alle mit sprachinteraktiven Versionen ausgestattet, und die Anzahl solcher Produkte wird wahrscheinlich noch weiter steigen, da die Sprachsteuerung als Verbraucher immer mehr an Bedeutung gewinnt Schnittstelle. Die bidirektionale Sprachübersetzung zeigte ebenfalls Anzeichen für die Entstehung auf der CES. Taschengeräte wie Travis the Translator sowie Ohrhörer ermöglichten eine Echtzeit-Sprachübersetzung mit Cloud-basierter KI.

Sprachaktivierung erschien in vielen Schiffen auf der CES, einschließlich des Instinct Wandlichtschalters von iDevices. Bild: iDevices.

In der Fernsehwelt hat die Spracherkennung, im Gegensatz zu vielen anderen sprachfähigen Produkten, mehr als nur das spezifische Gerät gesteuert. Sowohl LG Electronics als auch Samsung, Giganten in der Fernseh- und Haushaltsgeräteindustrie, gaben auf der Messe bekannt, dass ihre gesamten Produktlinien Wi-Fi-fähig sind, um ein integriertes IoT-Heimautomatisierungsnetzwerk zu werden. Ihre neuesten Fernseher und Kühlschränke hatten beide eine Sprachsteuerung und sollten als Hubs für die IoT-Kommunikation zu und unter den anderen Geräten in ihren Produktlinien dienen. LG Electronics hat sich mit Google für die Sprach-KI zusammengetan, während Samsung mit seiner proprietären Bixby-KI gearbeitet hat.

Diese Ermöglichung würde es wiederum ermöglichen, dass die Produkte der Firmen leicht mit dem Verbraucher und untereinander kommunizieren können. Beispielsweise kann der Benutzer mit einer Sprachfernbedienung Inhalte auf seinem Fernseher auswählen, den Ofen zum Vorheizen anweisen, einen Vakuumroboter aktivieren oder mit anderen Heimautomatisierungsgeräten in seinem Netzwerk interagieren. Geräte könnten auch interagieren. Wenn die Waschmaschine zum Beispiel mit einer Last schwerer Baumwolle fertig ist, könnte sie dem Trockner empfehlen, die Einstellung Hoch zu verwenden, wenn der Benutzer die Last ohne Benutzerinteraktion überträgt. In ähnlicher Weise könnte der Kühlschrank, nachdem er dem Benutzer eine Rezeptur basierend auf seinem Inhalt bereitgestellt hat, dem Ofen sagen, auf welche Temperatur er vorheizen soll.

Eines der Schlüsselelemente dieser fernsehorientierten Home-Automation-IoT-Netzwerke ist ihre Offenheit. Beide Unternehmen versprachen, dass ihre Netzwerke so einfach wie eigene Angebote mit Drittanbieter-IoT-Geräten arbeiten würden, mit vereinfachter Integration über die Hubs. Hinter den Kulissen dieser Open-Network-Versprechen verbirgt sich die kürzlich veröffentlichte Version der OCF-Spezifikation 1.3 der Open Connectivity Foundation, die die Middleware definiert, die ein Hub unabhängig von der physischen Verbindungsschicht zwischen verschiedenen IP-basierten Protokollen übersetzen lässt.

So zeigte die OCG an ihrem Stand ein Hausautomationsnetzwerk mit vier Clients, neun Gateways und 25 Geräten aus 11 Firmen, die alle zusammenarbeiten. Dazu gehörten EnOcean, Bluetooth, ZigBee und proprietäre drahtlose Netzwerke wie das ThinQ des LG. Mit der OCF-Technologie-Basis und ihren Zertifizierungsprogrammen ist es nun zu erwarten, dass das Home-Automation-IoT seinen Traum von universeller Konnektivität und Datenfreigabe unter den Geräten wahr werden lässt.

Während viele der Basistechnologien, die die diesjährigen CES-Innovationen angetrieben haben, auch auf der Messe gezeigt wurden, waren einige andere Technologien die Vorboten dessen, was neue Innovationen in zukünftigen Shows bringen werden. Maschinelles Lernen (ML) zum Beispiel war in vielen Produkten offensichtlich, die ihren Betrieb automatisch an die Bedürfnisse von Individuen und Umständen anpassen würden, mit denen sie arbeiteten, basierend auf der Geschichte dieser Interaktion. Aber solches Lernen ist derzeit Cloud-basiert. Was man unter den bestehenden Produkten finden konnte, waren die Technologie-Samen für ML, die ohne Netzwerk am Rande stattfinden .

ARM hat zum Beispiel in seiner Struktur eine neue Technologiegruppe definiert, die sich auf die Produktentwicklung konzentriert, die speziell auf die Unterstützung von ML in seinen Prozessorprodukten ausgerichtet ist. Das Ziel, so Vizepräsident Jem Davies gegenüber EP auf der Messe, besteht darin, ML für Entwickler zugänglicher zu machen, ohne dass ein Spezialist werden muss, indem optimierte ML-Implementierungen in die bestehenden ARM-Frameworks integriert werden. Dank eines dedizierten Prozessors werden ML-Implementierungen zehnmal effizienter in ihrer Ausführung sein, was erst kürzlich durch die Einführung einiger Standard-Primitive für ML-Algorithmen möglich wurde.

Auch andere Unternehmen bauen ihre ML-Fähigkeiten in aller Stille aus, um die nächste Generation von Edge-Produkten zu ermöglichen. CEVA präsentierte seinen NeuPro Low-Power-ML-Prozessor IP, den er auf der Messe basierend auf seiner CEVA Deep Neural Network-Software veröffentlichte. In ähnlicher Weise bot Lattice Semiconductor basierend auf seinen FPGA-Technologien ein Referenzdesign für AI an. Die Präsenz dieser aufstrebenden Technologien auf der CES deutet stark darauf hin, welche Arten von IoT-Gerätefähigkeiten im nächsten Jahr die Begeisterung wecken werden.

Zukünftige Auto-Heads-up-Displays könnten die kürzlich angekündigte TI DLP-Technologie nutzen. Bild: Texas Instruments.

Es wurden auch andere suggestive neue Technologien gezeigt. Texas Instruments beispielsweise hat kürzlich eine Version seiner Digital Light Projector (DLP) -Technologie vorgestellt, die für Heads-Up-Displays für Automobile angepasst wurde. Auf der CES kündigte das Unternehmen ein DLP-Produkt für adaptive Scheinwerfer an . Diese Technologie würde es einem Automobil ermöglichen, genau zu steuern, wo seine Scheinwerfer leuchten, und das Licht beispielsweise auf Gefahren lenken, die die ADAS-Systeme erkennen, oder einen dunklen Fleck um ein entgegenkommendes Auto herum erzeugen, anstatt die Scheinwerfer zu dimmen. Die DLP-Vorrichtung könnte auch ermöglichen, dass Autoscheinwerfer ein Kommunikationskanal für das Auto werden, um mit dem Fahrer zu interagieren, indem Symbole und Wegmarkierungen auf die Straße projiziert werden.

Darüber hinaus zeigte Lattice Semiconductor seine Crosslink- Technologie zur Vereinfachung der Verbindungen, indem breite parallele Kanäle durch einen seriellen Hochgeschwindigkeits-Kanal ersetzt wurden. Es wurde auch ein 60-GHz-Ersatz für drahtlose Verbindungen gezeigt, um Stecker und Kabel in kurzen (Zentimeter) bis langen (Hunderte von Metern) Verbindungen zu eliminieren. TDK zeigte drahtlose Leistung, die bis zu 1 kW liefern kann und eine einfachere Energieübertragung zu einem abgedichteten oder rotierenden System ermöglicht. MediaTek hatte einen 6-in-1-Biosensor und Maxim Integrated zeigte eine Sensorplattform für vernetzte Gesundheit. Cypress, NXP und andere zeigten ihre neuen Technologien auch für andere Verbrauchermärkte.

Diese Technologieankündigungen sind die Vorboten dessen, was mit CES 2019 geschehen wird. Entwickler werden diese Basistechnologien verwenden, um Geräte mit neuen Funktionen zu entwickeln, die für das Erstaunen der Verbraucherpublikum prominent dargestellt werden. Sprachaktivierung, maschinelles Lernen am Rand, adaptive Scheinwerfer und vollständig interoperables Home-Automation-IoT sind nur der Anfang. Während die Basistechnologien auf der diesjährigen CES auf solche Anwendungen abzielen, ist es eine ziemlich sichere Wette, dass Entwickler neue und unerwartete Anwendungen finden werden.

Von Richard Quinnell