СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / 2019

Данная статья посвящена описанию технологии новых особо точных систем управления, повышающих точность управления на порядок и востребованных на производстве, в бизнесе и экономике, энергетике и оборонно-промышленном комплексе, гражданской авиации, судовождении и других отраслях. Эффект многократного повышения точности достигается за счёт применения управления с опережением (на основании предвидения поведения объекта или процесса). Блоки упоминаемых систем в виде IP-блоков с новыми свойствами могут быть интегрированы в системы на кристалле (SoC), использоваться
в миллионах конкретных систем управления и реализоваться на рынке в качестве готовых изделий (микросхем) для конкретных гражданских и военных областей применения.

В ряде случаев применение несквозных отверстий в печатной плате позволяет решить те или иные проблемы, улучшить массогабаритные характеристики изделия и снизить его стоимость. В статье приводятся основные принципы выполнения несквозных отверстий и рекомендации по применению различных технологических решений.

Развитие радиоэлектронной промышленности тесно связано с минимизацией изделий и применением высоко интегрированных сборок. Получение максимальной производительности при минимальном занимаемом объёме неизбежно приводит к значительному нагреву электронных компонентов. Данная проблема может быть решена посредством использования подложек с высокой теплопроводностью.

Сегодня модно говорить о цифровизации производства и цифровой экономике – цифровая трансформация, цифровые двойники, аддитивные технологии. Но что в реальности скрывается за ультрамодными терминами, готовы ли отечественные предприятия к цифровым технологиям, нужна ли российским производствам немецкая концепция Индустрии 4.0 или японская парадигма Общества 5.0.
В рамках конференции «Цифровизация промышленности и развитие IoT», прошедшей в рамках выставки SEMIEXPO RUSSIA 2019, мы попытались вместе с нашими партнёрами разобраться в новой терминологии и найти ответы на многочисленные вопросы.

На Ганноверской промышленной выставке-ярмарке Hannover Messe компания SmartFactoryKL представила сценарии использования искусственного интеллекта в производстве. Приложения дополненной реальности визуализируют результаты оценки данных.

Описанная в статье технология обеспечивает реализацию новой парадигмы в архитектуре и обеспечении безопасности беспроводного Интернета вещей (IoT), ориентированных на конвергенцию Интернета вещей и концепции «туманных вычислений». Предлагаемый подход обеспечивает простоту и прозрачность построения безопасного локального мира умных вещей и его подключения к Интернету, эргономичность архитектуры систем, простоту обеспечения и высокий уровень безопасности, уникальную помехозащищённость при многократном снижении себестоимости радиосистем Интернета вещей (IoT), Индустриального Интернета вещей (IIoT) и Всеобъемлющего Интернета (IoE) в будущем.

В статье рассматриваются чатботы как инструмент увеличения продаж, рассказывается о том, чем и как виртуальные собеседники могут помочь бизнесу, а также даётся ответ на вопрос, каковы перспективы искусственного интеллекта и есть ли они на самом деле.

В третьей части статьи представлены решения высокопроизводительных архитектур информационно-вычислительных и радиофотонных систем на базе 3D М ФЭ ПМ с сетевой архитектурой.

В статье рассмотрены алгоритмы обеспечения безопасности данных на примере сети Интернета вещей LoRaWAN: авторизация, генерация ключей шифрования и осуществление надёжного хранения идентификаторов устройств.

Во второй части статьи рассмотрена задача построения 3D М ФЭ ПМ с сетевой архитектурой и интеграцией оптических компонентов непосредственно на электронной плате.

В статье рассмотрена схема изготовления пассивной части плат гибридных интегральных схем сверхвысокочастотного диапазона по комбинированной технологии, когда обратная сторона подложки и торцы металлизируются методом трафаретной печати, а на лицевую сторону вакуумным термическим испарением наносятся резистивные
и проводящие слои. Кроме того, проанализированы различные составы металлизационных паст, представлены экспериментальные данные по измерению потерь в микрополосковых линиях на платах, изготовленных по описанной технологии, и даны рекомендации по дальнейшему совершенствованию технологии изготовления плат ГИС СВЧ.

В статье представлены предложения по развитию трёхмерных фотон-электронных информационно-вычислительных и радиофотонных систем на базе 3D матричных фотон-электронных процессорных модулей (3D М ФЭ ПМ).
В первой части представлен обзор технологий построения архитектур вычислительных систем для выбора и создания 3D М ФЭ ПМ с сетевой архитектурой.

В работе представлены результаты исследований по разработке технологии получения топологических рисунков на поверхностях подложек из различных керамических материалов с использованием лазера для гравировки и металлизации сформированного рисунка. Разработанная технология может быть использована
для нанесения металлического покрытия на поверхность диэлектриков и полупроводников и для формирования металлизированных топологических рисунков.

Благодаря новым разработкам стекло «обрастает» новыми функциями. Уже сегодня стеклянные панели можно переключать, затемняя или изменяя интенсивность света. Кроме того, тонкие стеклянные пластины используются для производства высокопроизводительных дисплеев.

В статье установлен выраженный двухфазный характер спада светового потока светодиодных филаментных ламп после их включения. Показано, что более чем наполовину спад светового потока происходит уже к концу первых 30–60 с после включения светодиодных филаментных ламп, а полная их стабилизация завершается лишь по истечении 15 минут. Величина спада светового потока зависит от ряда их характеристик и принимает предельные значения, равные 22…27%.

Общество Фраунгофера работает над знаковым проектом в области энергопотребления сетевых датчиков, направленным на создание единого энергоэффективного аппаратного решения для Интернета вещей.

В последние годы объёмы производства устройств Интернета вещей непрерывно увеличиваются. В таких условиях задача проведения испытаний изделий на стадии производства является крайне важной и сопряжённой с рядом проблем, для решения которых не всегда требуются применение дорогостоящих методик и оборудования.

В двенадцатой части статьи будут представлены оптоэлектронный многоканальный коммутатор стандарта SpaceWire и концепция
ФЭ информационно-вычислительной системы для ЦИФАР с цифровым диаграммообразованием, а также разработка ЦИФАР для радиотехнических систем с учётом современных достижений науки и техники на базе технологии радиофотоники и построение оптоэлектронной цифровой интеллектуальной 3D М ФЭФ М ЦИФАР.

В статье обсуждаются достоинства и недостатки архитектур современных операционных систем с точки зрения надёжности. Рассмотрен подход с использованием виртуализации, а также микроядерная архитектура и её модификации.

В статье рассмотрена конструкция радиопоглощающего элемента в виде слоистой структуры, состоящей из керамических пластин на основе карбида кремния и нитрида алюминия, требуемая для достижения оптимального значения коэффициента радиопоглощения в широком диапазоне частот. В процессе работы исследованы 3 вида слоистых конструкций различной структуры из радиопоглощающих керамических пластин на основе карбида кремния и нитрида алюминия и определены коэффициенты отражения данных слоистых структур в зависимости от количества и расположения слоёв.

В одиннадцатой части статьи продолжается повествование о концепции построения процессорной цифровой системы 3D М ФЭФ ПСЦ: представлены аналого-цифровые векторно-матричные потоковые вычислители 3D М ФЭФ ПСАЦ и масштабируемые системы с использованием процессора DSP TMS320С6455.

ISO 26262 (ГОСТ Р ИСО 26262-1-2014) – большая и сложная спецификация, затрагивающая вопросы безопасности дорожных транспортных средств. Основное внимание в ней уделяется безопасности оператора транспортного средства, пассажира и обслуживающего персонала. ISO 26262 описывает весь жизненный цикл продукта, включая менеджмент, разработку, производство, эксплуатацию, обслуживание и вывод из эксплуатации. В данной статье рассмотрены аспекты спецификации, касающиеся этапов разработки и производства.