星期一, 5月 16

    5G为电子产品的设计与材料提供崭新前景

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    ■资料来源: 科思创聚合物

    前言

    「彼此连接的世界」正在重塑我们所有人的生活方式, 并为设计人员和某些类型的高级材料供应商提供了新的挑战以及诱人的商机。」即将采用的第五代(5G)无线系统将是这一转变的主要 推动力。5G将提供闪电般的数据传输速度,并帮助连 接数十亿「智慧装置」设备-从手机和家用电器到工厂车间和智能城市。

    Business Insider 研究服务 BI Intelligence 於 2017 年 1 月发布的研究报告中预测,到2025年,联网物联网 (IoT)设备将超过 550 亿,而 2017 年约为 90 亿。预测的差异很大,但无论如何,显然需要更多的频宽来传输所有这些增加的数据。

    5G的速度高达每秒100吉比特,比目前最新的移动数据技术4G快10倍之多。这将使用户能够在不到几分钟的时间内完成整部高清电影的下载,物料供应商科思创电子与电器市场部门经理Joel Matsco解释说,对5G 网络中发生的数字信号进行重新包装将类似於将更大、 更快的卡车上之物品进行更密集地包装。尽管仍在讨论 实现5G协议的首选方法,但实际测试已经在有限的位置进行。总部位于宾夕法尼亚州匹兹堡的Matsco表示, 预计将在2020年开始全面采用,并将持续实施四到五年。

    5G在1月於拉斯维加斯所举办的CES 2018消费类 电子产品和技术交易会上成为众所瞩目的焦点(而在 CES 2019上更是如此),许多主要的电信、移动网络 和硬件品牌的摊位都在这项主题上投入了大量精力。 将在5G网络中使用的新千兆赫频率有一项极为关键 的条件,其所产生的信号将需要从点到点的定向视线,因为材料对微波频率的吸收,减弱的信号将不会穿过墙壁或在拐角处传播。

     

    图 : 彼此连接的世界正在重塑我们所有人的生活   图 :VR 和 AR 头戴式耳机越来越受欢迎,并且需要坚固,轻便的材料

    创造新需求

    这意味着将需要大量新的带有天线的微蜂窝塔、路由器与平板阵列,而每个这样的设备将需要天线、芯片、 芯片板与外壳。Matsco估计届时各地的需求量将是 当前数量的10到100倍。

    从家庭和办公室到机场、商店和体育馆,都将需要这 些较小的「微型基地台」。网路节点的激增将转化为 对相应数量网路设备外壳的需求,这引起了许多企业的关注,例如全球最大的聚碳酸酯(PC)树脂、共混物,以及诸如聚氨酯、黏合剂与涂料等其他材料的最 大供应商科思创(Covestro),Matsco 说:「这些 外壳需要美观或融入环境中。」为此他们需要将其设计得更加轻薄,但又不牺牲耐用性,以达到优化信号 传输的效果,而这将需要数年的时间。

    就像声控的智能扬声器(例如Amazon Echo或 Google Home)一样,有些将在室内使用,并且要求 具有出色的V-0级阻燃性、低烟密度、迷人的外观, 以及兼具时尚、紧凑、薄壁等要素的设计。其他将安装在室外的产品,则需要韧性和抗冲击性,包括在低温下,以及对化学药品、天气与紫外线的出色抵抗力。

    例如,现在正在努力找出如何将此类天线无缝集成到 路灯中。而考虑到所需的体积,它们将需要采取模压成型的方式,而不是机械加工或装配成型,也因此倾 向於使用塑料而不是金属。这些5G信号将无法通过 金属进行通信,此类设备中固有的电子设备也可能需 要高级塑料(如导热聚碳酸酯)的被动热管理功能。

    联网设备带来希望

    5G可能正在引起人们的关注,但是有许多互连的电 气和电子应用也受益于材料的性能,例如科思创的 Makrolon®PC、Apec® 高耐热 PC 与 Bayblend®PC / ABS混合物。

    例如,无人机需要耐用、轻巧和耐冲击,同时还必 须兼具优秀的散热功能。根据美国消费者技术协会 (Consumer Technology Association)的最新市场数 据,无人机的总销售量预计将在2018年增长20%, 达到370万台的历史新高,推动收入增长17%,达到前言 「彼此连接的世界」正在重塑我们所有人的生活方式, 并为设计人员和某些类型的高级材料供应商提供了新的 挑战以及诱人的商机。」

    即将采用的第五代(5G)无线系统将是这一转变的主要推动力。5G将提供闪电般的数据传输速度,并帮助连接数十亿「智慧装置」设备-从手机和家用电器到工厂 车间和智能城市。

    Business Insider 研究服务 BI Intelligence 於 2017 年 1 月发布的研究报告中预测,到2025年,联网物联网 (IoT)设备将超过 550 亿,而 2017 年约为 90 亿。预测的差异很大,但无论如何,显然需要更多的频宽来传输所有这些增加的数据。

    5G的速度高达每秒100吉比特,比目前最新的移动数 据技术4G快10倍之多。这将使用户能够在不到几分钟 的时间内完成整部高清电影的下载,物料供应商科思创 电子与电器市场部门经理Joel Matsco解释说,对5G 网络中发生的数字信号进行重新包装将类似於将更大、 更快的卡车上之物品进行更密集地包装。尽管仍在讨论 实现5G协议的首选方法,但实际测试已经在有限的位 置进行。总部位于宾夕法尼亚州匹兹堡的Matsco表示, 预计将在2020年开始全面采用,并将持续实施四到五年。

    5G在1月於拉斯维加斯所举办的CES 2018消费类 电子产品和技术交易会上成为众所瞩目的焦点(而在 CES 2019上更是如此),许多主要的电信、移动网络 和硬件品牌的摊位都在这项主题上投入了大量精力。 将在5G网络中使用的新千兆赫频率有一项极为关键 的条件,其所产生的信号将需要从点到点的定向视 线,因为材料对微波频率的吸收,减弱的信号将不会穿过墙壁或在拐角处传播。创造新需求 这意味着将需要大量新的带有天线的微蜂窝塔、路由器与平板阵列,而每个这样的设备将需要天线、芯片、 芯片板与外壳。Matsco估计届时各地的需求量将是当前数量的10到100倍。

    从家庭和办公室到机场、商店和体育馆,都将需要这 些较小的「微型基地台」。网路节点的激增将转化为 对相应数量网路设备外壳的需求,这引起了许多企业 的关注,例如全球最大的聚碳酸酯(PC)树脂、共混 物,以及诸如聚氨酯、黏合剂与涂料等其他材料的最 大供应商科思创(Covestro),Matsco 说:「这些 外壳需要美观或融入环境中。」为此他们需要将其设 计得更加轻薄,但又不牺牲耐用性,以达到优化信号 传输的效果,而这将需要数年的时间。
    12亿美元。

    虚拟实境,增强现实以及混合现实的技术也正在掀起 一股热潮,如今已超越娱乐用途,成为产品设计、开 发等领域的重要工具。他们目前需要具有薄、坚固且 轻便的镜片的耳机,以及用于连接的内置传感器。根 据CTA在2018年1月进行的研究「美国消费技术销 售和预测」,预计此类产品的单位出货量於2018年 将增长25%,达到490万个单位,总收入达到12亿 美元(增长18%)。尽管技术成熟,但可穿戴技术的 市场仍在继续增长,CTA预计此类设备的整体健康、 健身和运动技术的市场在2018年将增长4%,达到 4930万台,其中可穿戴设备将略微增长1%,销售额 达到64亿美元。可穿戴设备不仅需要具备诸如轻巧、 紧凑、耐用、防水与抗冲击等性能,且须兼具美观, 同还需要具有生物相容性,并在与皮肤长期接触时保 持安全。Matsco说,这是科思创领先市场的另一个领域。

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