植入式人体通信技术发展与未来

人体通信技术是一项新兴的无线通信技术,因创伤小、不会感染和设备定位方便,在人体实时医疗监测领域发挥着非常重要的作用。按照电极的耦合方式分类,人体通信可分为电容耦合型人体通信和电流耦合型人体通信。通过分析整理现有成果可知,电容耦合型人体通信需要共地耦合而不适合于植入式人体通信;电流耦合型人体通信可弥补电容耦合型人体通信的缺点。已有的研究分别对两种耦合方式的样机、实验作了详细的讨论;按照电极的放置位置分别重点分析了"表面—表面"、"表面—植入"、"植入—表面"以及"植入—植入"人体通信的研究现状;指出了该技术的机遇和挑战,展望了该技术的未来。虽然电流耦合型人体通信还面临诸多难题,但是伴随着多种技术的发展,智能化医疗设备的需求,其将成为未来植入式医疗通信技术的必然选择。     

电流耦合型人体通信的原理实验装置设计与测试

研制一套用于电流耦合型人体通信的原理实验装置.分别对装置中的电流驱动电路、电极选择方案、滤波放大电路展开设计与分析,并对各部分性能与整体测试效果展开验证.结果表明装置的设计满足人体通信的原理实验要求.     

几种透地通信技术的分析与对比

主要分析了天线磁感应方式、地电极电流场方式以及弹性波方式3种矿山透地通信技术的工作机理、技术特点以及受分层大地介质信道的影响情况,对比了它们的传输衰减、发送设备体积、发射功率以及能量效率等功能参数,最后得出了结论:3种透地通信方式都工作在低频波段,天线磁感应方式和地电极方式的传输衰减较之弹性波方式的要小,而弹性波方式和地电极方式所需的发送设备体积比天线磁感应方式的要小;地电极电流场方式能量效率比其它天线磁感应和弹性波方式要高;弹性波方式透地通信受地层力学特性影响太大,尤其是松散介质层.     

植入式广告特征及其实现方式

概述了植入式广告的定义及其特征,就具体案例对植入式广告的实现方式和存在问题进行了研究分析,认为植入式广告的实现方式主要包括点状植入、现状植入、面状植入,讨论了选择和应用植入式广告的方法。希望这些方法在未来的植入广告应用上可以起到借鉴作用。     

本刊学术论文扫描

<正>基于准静电场的体域通信技术是一种用于人随身电子设备互连的新方法,是将准静电场耦合到人体并以人体为信道实现数据通信。该领域研究多注重于信号传输中的电极设计、载波频率、调制方式等因     

针对串联直流电弧的电容电流时频检测方法

针对串联型直流电弧故障产生时伴随着高频分量,提出了一种基于并联电容电流时频特性的串联直流电弧故障检测方法。搭建了直流电弧试验平台,测量流过直流源内部滤波电容支路的电流,检测电容电流中随电弧故障产生的高频电流。在PSCAD/EMTDC软件中建立电弧检测仿真模型,利用Nottingham公式将直流电弧等效为非线性电阻。在仿真平台中对串联电弧产生时的并联电容电流时频特性进行分析,结果表明,串联电弧产生时,并联电容电流出现突变,电容电流频谱中5～50kHz频带范围内的积分值增加。对不同回路电流、电极材料等工况时的并联电容电流进行试验,研究发现,电容电流变化率与回路电流成正比,与电极材料沸点成反比;而电容电流频谱积分差值与回路电流成正比,与电极材料沸点成正比。     

植入医学器件的电能供给及电磁场仿真

利用生物皮肤的电特性,通过皮肤对体内植入式医学电子器件的电池进行充电展开研究。采用有限元法建立体导电能量传递数学模型,通过软件FEMlab3.3建立其场域数值模型,输入信号使用交流电压。在仿真中,进行了模型的频率特性测试,设计了4种不同形状的电极,并以圆柱形电极为例,分别改变电极截面面积和电极之间的距离来优化电极的形状与布局。仿真结果表明,在保证人体安全电流的前提下,体导电电流传递效率可达30%以上。     

基于接收侧变结构补偿的恒流恒压无线充电系统

随着无线电能传输技术快速发展,磁耦合式无线充电技术被广泛应用在锂电池充电领域.为进一步提升无线充电系统的安全性与充电效率,在串联-串联(series-series, S-S)型补偿网络的基础上设计一种基于接收侧π/T型变结构补偿网络的恒流恒压无线充电系统.利用等效电路分别建立恒流和恒压充电的模型,通过附加的电容电感和开关改变接收侧拓扑结构,实现无线充电系统输出稳定的电流电压.该结构无需原边和副边复杂的控制和通信,几乎没有无功功率输出.通过DSP控制器作为恒流恒压输出的切换控制器.最后通过仿真和实验验证了基于接收侧π/T型变结构补偿网络恒流恒压输出特性和参数设计的准确性.     

磷酸溶液中铜阳极溶解电流混沌的锁相

研究了恒电位下在磷酸溶液中的电流振荡行为,发现2个铜电极的电极间距和恒定电位对耦合电极振荡行为的影响,电极间的耦合作用改变了电极的振荡行为,两电极间呈现有不同相锁定,k/n相锁定和准周期同步,电极间电流振荡锁相,随电极距离的加大而失锁相。实验发现,复杂的耦合作用导致电流振荡中出现了不同形式的锁相,电极间电流振荡的同步由强的耦合所致。     

用于植入式医疗装置的逐次逼近式模数转换器

针对植入式医疗装置对模数转换器(ADC)的超低功耗和高精度要求,提出了一种共模恒定型分段混合编码结构的逐次逼近式模数转换器(SAR-ADC)。该SAR-ADC的电容数模转换器DAC中采用分段混合编码结构,兼具了分段二进制编码的低功耗优势和分段温度计编码的高线性度优势。共模恒定型控制方式具有极低的动态功耗。采用HHNEC 0.35μm CMOS工艺完成了10位共模恒定型分段混合编码SAR-ADC的电路和版图设计。后仿真结果表明:所设计的SARADC的电源电压范围为1.8~3V;在采样率为103 s-1的条件下,其有效位数为9.4位;整个SARADC所消耗的电流仅为60nA,在同等工艺条件下具有更低的功耗;所设计的转换器能够满足心脏起搏器等植入式医疗装置的需求。     

物流企业“智慧+共享”模式研究

智慧化和共享化对物流发展起到重要推动作用,但二者协同发展时仍面临诸多困境。在总结智慧物流和共享物流研究成果的基础上,界定“智慧+共享”模式的内涵和特征,分析该模式发展面临的困境,基于信息服务、装卸包装、仓储管理、运输配送等要素分析要素耦合机制,结合动力机制、信息沟通机制、协调联动机制、利益分配机制、风险管理机制等分析“智慧+共享”机理,从而构建物流企业“智慧+共享”模式,并给出实现路径。通过“智慧+共享”模式可达到优势互补和协同共生,从而实现物流企业转型升级。     

企业“互联网+”转型模式、基因与绩效:基于中国创业板上市公司的实证研究

基于企业转型理论、企业创业理论和互联网等相关研究,以中国创业板上市公司为样本,对企业“互联网+”转型的模式、基因和绩效的关系提出并验证假设。研究表明:企业应注重互联网信息技术能力的培养和资源积累,进行“互联网+”转型;企业无论是否掌握IT能力,都可以通过外部资源快速进行融合,掌握先动者优势;企业无论采用何种模式实施“互联网+”转型战略,都必须重视互联网信息技术与业务产品等自身资源的深度融合。     

自驱动技术与植入式心脏电子医疗器件

 传统的植入式心脏电子医疗器件电池寿命有限，难以为患者提供长期、不间断的监测和治疗，自驱动技术的出现解决了这一难题。介绍了自驱动技术的类型和原理，从供能、传感和电刺激3个方面回顾了自驱动技术在植入式心脏电子医疗器件中的应用，从自驱动植入式心脏电子医疗器件能源的收集和存储管理、植入物的长期生物相容性、电刺激的生物学效应3个方面展望了自驱动技术与植入式心脏电子医疗器件未来的发展方向。     

Literature Review on Wireless Sensing——Wi-Fi Signal-Based Recognition of Human Activities

With the rapid development and wide deployment of wireless technology, Wi-Fi signals have no longer been confined to the Internet as a communication medium. Wi-Fi signals will be modulated again by human actions when propagating indoors, carrying rich human body state information. Therefore, a novel wireless sensing technology is gradually emerging that can realize gesture recognition, human daily activity detection, identification,indoor localization and human body tracking, vital signs detection, imaging, and emotional recognition by extracting effective feature information about human actions from Wi-Fi signals. Researchers mainly use channel state information or frequency modulated carrier wave in their current implementation schemes of wireless sensing technology, called "Walls have eyes", and these schemes cover radio-frequency technology, signal processing technology, and machine learning. These available wireless sensing systems can be used in many applications such as smart home, medical health care, search-and-rescue, security, and with the high precision and passively device-free through-wall detection function. This paper elaborates the research actuality and summarizes each system structure and the basic principles of various wireless sensing applications in detail. Meanwhile, two popular implementation schemes are analyzed. In addition, the future diversely application prospects of wireless sensing systems are presented.     

日语中说“不”技巧的研究

日本人崇尚谦虚的美德、暧昧的精神,因此要拒绝别人、对别人明确地说“不”,对于日本人来讲是极其困难的,而处于不同文化背景下的我们要准确地把握好这个尺度则更是难上加难。该文旨在通过对日语中的说“不”技巧的研究与探讨,使我们加深对日本人以及日本文化的理解,真正掌握对日交际中说“不”的艺术,避免由于不同文化背景所导致的交际失败。     

Optimal design of label-free silicon“ lab on a chip” biosensors

This paper reported the optimal design of label-free silicon on insulator(SOI) "lab on a chip"biosensors.These devices are designed on the basis of the evanescent field detection principles and interferometer technologies.The well-established silicon device process technology can be applied to fabricate and test these biosensor devices.In addition,these devices can be monolithically integrated with CMOS electronics and microfuidics.For these biosensor devices,multi-mode interferometer(MMI) was employed to combine many stand-alone biosensors to form chip-level biosensor arrays,which enable realtime and label-free monitoring and parallel detection of various analytes in multiple test samples.This sensing and detection technology features the highest detection sensitivity,which can detect analytes at extremely low concentrations instantaneously.This research can lead to innovative commercial development of the new generation of high sensitivity biosensors for a wide range of applications in many fields,such as environmental monitoring,food security control,medical and biological applications.     

声光光纤模式耦合的分析

光纤声光器件是基于光纤中的超声光栅引起的两个光波同向模式间的耦合,此文比较了声切变波和疏密波激发的光纤超声光栅对双模光纤中对称模LP01,非对称模LP11间模式耦合的影响,得到一个重要结论：除了光纤超声光栅的周期必须满足这两个耦合模式间的相位匹配条件小,该光纤超声光栅还必须要破坏这两个模式间径向电场的正交性,这一结论为光纤声光器件控制光纤超声光栅产生有效的模式耦合提供了理论依据。     

大学《人文地理学》教材知识体系的重构

从“地理”是描写世界或大地法则、大地规律的本义出发,该文论证“人文地理学的研究对象为人类创造的、建立在自然世界基础之上的人文世界”,指出人文地理学教材的知识体系应该围绕回答人文世界是什么、在哪里、在何时、为什么、怎么样等“5W”的哲学之问来组织;每个哲学问题的回答都有一个基础理论支撑,人地系统耦合理论、地理空间组织理论、人地协同进化理论、人地相互作用理论、区域可持续发展理论是分别回答这些哲学之问的基础理论;人文地理各分支学科存在的理论依据各不相同,对应于“5W”,它们可分为基于要素的、空间的、时间的、机制的、优化的5大类.     

生命不止,能量不息——植入式摩擦纳米发电机的研究与应用

 2012年,研究人员提出了一种将机械能转化为电能的摩擦纳米发电机（TENG）,该技术近年来得到了飞速发展,实现了对人体运动能、风能、声波能、海洋能等各种机械能的收集。其中植入式摩擦纳米发电机（iTENG）可将生物体内的心跳、呼吸肌运动等生物机械能转化为电能并驱动有源植入式医疗器件,可显著提高可植入式医疗器件的使用寿命,在未来植入式医疗行业中有着潜在的应用前景。本文综述了iTENG的结构、工作原理、输出性能及其在有源植入式医疗器件供能应用等方面的最新研究进展,并在此基础上进一步分析iTENG应用到临床治疗所面临的挑战。