《電子技術(shù)應(yīng)用》
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解決問(wèn)題的先驅(qū)者:用創(chuàng)新改變世界

2016-09-08

  今年7月,在烏干達(dá)北部,超過(guò)2,000名兒童和40名教師首次體驗(yàn)了配備數(shù)字顯示的教室,從此改變了他們之前對(duì)于教育教學(xué)的體驗(yàn)。

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  這次活動(dòng)是由德州理工大學(xué)和一名德州儀器(TI)的工程師共同開(kāi)展的。他們合作開(kāi)發(fā)了一個(gè)太陽(yáng)能和電池供電的“一體化智能教室”,而其中的核心就是一臺(tái)采用TI Pico?投影技術(shù)的超移動(dòng)、超低功耗的數(shù)字投影儀。

  將技術(shù)帶到地球上其他偏遠(yuǎn)的角落是我們目前所面臨的一個(gè)挑戰(zhàn),也是TI正在試圖通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新來(lái)解決的眾多挑戰(zhàn)之一。例如如何解決水資源匱乏以及如何在盡可能減少對(duì)地球產(chǎn)生影響的同時(shí)為不斷增長(zhǎng)的人口找到應(yīng)對(duì)能源短缺的解決方案。

  目前,我們所面臨的問(wèn)題不計(jì)其數(shù),但是解決方案卻非常有限。1958年9月12日,TI的工程師Jack Kilby創(chuàng)造出了世界上第一塊可運(yùn)作的集成電路,而我們的工程師也致力于通過(guò)這樣的創(chuàng)新來(lái)解決問(wèn)題。

  工程師不僅僅是問(wèn)題解決者,他們還是開(kāi)路的先鋒,通過(guò)不斷的努力去開(kāi)辟通往更智能、更健全和更互聯(lián)世界的新道路。

  教育創(chuàng)新

  在類似于烏干達(dá)這樣的國(guó)家里,教育事業(yè)的發(fā)展往往會(huì)遇到很多障礙,包括電力短缺、資源有限和技術(shù)滯后。這烏干達(dá)Fields of Dream組織就正在烏干達(dá)北部為那些由于艾滋病、瘧疾、貧困和內(nèi)戰(zhàn)而成為孤兒的學(xué)生們提供受教育的機(jī)會(huì)。

  不過(guò),在沒(méi)有電力供應(yīng)的情況下,如何打造一個(gè)現(xiàn)代化教室呢?

  TI的員工Randy Long和他之前的德州理工大學(xué)電氣和計(jì)算機(jī)工程教授Tim Dallas接受了這一挑戰(zhàn)。

  他們開(kāi)發(fā)的“一體化智能教室”只比一部手機(jī)大一點(diǎn)兒,并且可由太陽(yáng)能供電。這部設(shè)備使教師能夠在不具備技術(shù)支持的教室中實(shí)現(xiàn)教學(xué)材料的電子化顯示。當(dāng)它于今年7月在一間烏干達(dá)的教室中首次演示時(shí),教師和學(xué)生們共同體驗(yàn)了難以忘懷的一次課堂教學(xué)。

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  “他們興奮極了,”德州理查德森Mohawk小學(xué)校長(zhǎng)兼烏干達(dá)Fields of Dreams組織董事會(huì)主席Jennifer Wilson說(shuō)道?!皩?duì)于生活在各種應(yīng)用技術(shù)中的我們而言,無(wú)法想象這種體驗(yàn)將如何改變?yōu)醺蛇_(dá)學(xué)生的生活?!?/p>

  作為烏干達(dá)Field of Dreams組織的創(chuàng)始人和執(zhí)行董事,Michael Warneke表示,這些套件將為學(xué)生們開(kāi)啟一個(gè)充滿無(wú)限可能的世界。

  “在每所學(xué)校資源極其有限,且?guī)缀鯖](méi)有機(jī)會(huì)接觸外面世界的情況下,這些套件有可能為這些年輕的夢(mèng)想家們打開(kāi)一個(gè)全新的世界,”他說(shuō),“在海地、墨西哥和非洲等地,孩子們和老師面臨著很多和烏干達(dá)同樣的困難。”

  在Randy通過(guò)TI的技術(shù)來(lái)改變?nèi)蚝⒆觽兊纳顣r(shí),達(dá)拉斯德州大學(xué)的Robert Renmaker博士也正在通過(guò)這些技術(shù)影響身邊的人。

  創(chuàng)新,為了更美好的未來(lái)

  無(wú)論是小型體育賽事還是職業(yè)體育聯(lián)賽中,快速且準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)到大腦狀態(tài)的下降,甚至是十分輕微的狀態(tài)下降,會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)員產(chǎn)生完全不同的影響。

  為了盡可能地防止受傷運(yùn)動(dòng)員在繼續(xù)比賽的過(guò)程中出現(xiàn)更嚴(yán)重的腦損傷,德州大學(xué)達(dá)拉斯德克薩斯生物醫(yī)療設(shè)備中心主任Rennaker博士目前正在從事一項(xiàng)研究,使現(xiàn)場(chǎng)腦狀態(tài)測(cè)量更加快速、破壞性更低。

  2014年,為了設(shè)計(jì)一款腦震蕩檢測(cè)系統(tǒng),Rennaker博士需要用到嵌入式傳感器技術(shù),因此他訪問(wèn)了TI位于達(dá)拉斯的Kilby實(shí)驗(yàn)室。Kilby實(shí)驗(yàn)室工程師Leo Estevez當(dāng)時(shí)正在研究一個(gè)可用于這個(gè)系統(tǒng)的無(wú)線加速器項(xiàng)目。Leo召集了Kilby實(shí)驗(yàn)室的其他工程師共同改善這項(xiàng)技術(shù),以滿足Rennaker博士的需要。

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  現(xiàn)在,正是由于Kilby實(shí)驗(yàn)室加速器所提供的高靈敏度,Rennaker 博士將設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在了腦損傷的預(yù)防,而不是檢測(cè)。這個(gè)由兩部分組成的器件擁有一個(gè)微型傳感器系統(tǒng),它包括一個(gè)三軸加速器,憑借一個(gè)TI MSP430? 處理器和一小塊電池來(lái)測(cè)量一塊電路板上的加速或減速。這個(gè)傳感器系統(tǒng)可以放置在位于運(yùn)動(dòng)員太陽(yáng)穴的頭帶和頸后的襯衫口袋內(nèi),它的作用是在運(yùn)動(dòng)員有身體接觸時(shí)測(cè)量玩家頭部相對(duì)于身體的運(yùn)動(dòng)方式。

  當(dāng)這個(gè)傳感器系統(tǒng)檢測(cè)到任何有可能導(dǎo)致大腦狀態(tài)下降的影響時(shí),這名運(yùn)動(dòng)員將暫停比賽,同時(shí)帶上一個(gè)高科技的“神經(jīng)損傷分類鑒別”護(hù)目鏡。這個(gè)護(hù)目鏡能夠?qū)ρ矍蜻\(yùn)動(dòng)方式和平衡進(jìn)行定量分析,然后確定損傷的嚴(yán)重程度。

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  “我希望我們能夠識(shí)別腦損傷的某些標(biāo)志,比如說(shuō)反應(yīng)時(shí)間慢和無(wú)法準(zhǔn)確跟蹤目標(biāo),”德州大學(xué)德克薩斯生物醫(yī)療中心主任和神經(jīng)損傷分類鑒別設(shè)備發(fā)明者Rennaker博士說(shuō)道,“受傷的運(yùn)動(dòng)員也許會(huì)受到再次撞擊,而這有可能使他們的腦部受到損傷。他們可以每隔幾分鐘就測(cè)試一次,直到他們反應(yīng)正常,在確認(rèn)沒(méi)有受傷的情況下返回比賽。”

  Robert和他的團(tuán)隊(duì)正在研究正式上市之前的原型機(jī),希望在2017年開(kāi)始制造并發(fā)售商用設(shè)備。

  為人類而創(chuàng)新

  一體化智能教室和腦震蕩傳感器只是創(chuàng)新人員用技術(shù)解決目前我們所面臨問(wèn)題的兩個(gè)例子。

  與Jack Kilby一樣,他們是時(shí)代的先鋒,試圖為我們開(kāi)創(chuàng)一個(gè)更加美好的明天。9月12日,在慶祝Jack Kilby發(fā)明第一塊可運(yùn)行集成電路這一天,TI將與世界上所有的創(chuàng)新者共同慶祝,并向創(chuàng)新者們和創(chuàng)新精神致以崇高的敬意。


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