湖北大学成人高考函授报名专升本物联网工程专业介绍
一、专业介绍
物联网是基于互联网、广播电视网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络又称为物联网域名。
二、培养目标
培养学生将基本原理与技术运用于物联网及其应用系统的规划、设计、开发、部署、运行、维护等工作的能力。建议教学内容包含电路与电子技术、标识与感知、物联网通信、物联网数据处理、物联网控制、物联网信息安全、物联网工程设计与实施等知识领域的基本内容。三、培养要求
（1）了解物联网的发展现状和趋势，具有创新意识，并具有技术创新和产品创新的初步能力。
（2）了解与专业相关的职业和行业的重要法律、法规及方针，理解工程技术与信息技术应用相关的伦理基本要求，在系统设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素。
（3）具有组织管理能力、表达能力、独立工作能力、人际交往能力和团队合作能力。
（4）具有初步的外语应用能力，能阅读该专业的外文材料，具有国际视野和跨文化交流、竞争与合作能力。
四、就业方向
学生毕业后主要就业于与物联网相关的企业、行业，从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器、信息安全等的设计、开发、管理与维护，也可在高校从事科研和教学工作。
各位读者，码字不易，感谢大家的观看，多多评论、留言、在公众平台“卫培树人”“成考自考函授站”了解更多
一、专业介绍
物联网是基于互联网、广播电视网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络又称为物联网域名。
二、培养目标
培养学生将基本原理与技术运用于物联网及其应用系统的规划、设计、开发、部署、运行、维护等工作的能力。建议教学内容包含电路与电子技术、标识与感知、物联网通信、物联网数据处理、物联网控制、物联网信息安全、物联网工程设计与实施等知识领域的基本内容。三、培养要求
（1）了解物联网的发展现状和趋势，具有创新意识，并具有技术创新和产品创新的初步能力。
（2）了解与专业相关的职业和行业的重要法律、法规及方针，理解工程技术与信息技术应用相关的伦理基本要求，在系统设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素。
（3）具有组织管理能力、表达能力、独立工作能力、人际交往能力和团队合作能力。
（4）具有初步的外语应用能力，能阅读该专业的外文材料，具有国际视野和跨文化交流、竞争与合作能力。
四、就业方向
学生毕业后主要就业于与物联网相关的企业、行业，从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器、信息安全等的设计、开发、管理与维护，也可在高校从事科研和教学工作。
各位读者，码字不易，感谢大家的观看，多多评论、留言、在公众平台“卫培树人”“成考自考函授站”了解更多
#碳中和##双碳目标##低碳##碳达峰#
【碳中和：凭“空”制出液态燃料】
“云里铜乌风作籁，天边金掌露成霜。”这句宋诗是对金铜仙人承露盘的生动描述，表明在古代人们就懂得从空气中“捕获”所需成分——水了。
两千多年后的今天，人们依然致力于研究如何有效利用空气。只不过如今的研究大大增加了科技含量，其中的趋势之一是注重空气中碳的转化与利用。例如，微藻生物固碳技术，利用空气中的二氧化碳生产燃料、化学品和食物等；二氧化碳甲烷化技术，通过金属催化，将二氧化碳转化为天然气，实现二氧化碳资源化利用。
今天，让我们关注——
瞄向空气中碳的转化利用
有人可能会问：为什么要重视空气中碳的转化和利用呢？这主要从两点考虑——
首先是从物质上看。作为碳基生命，生物都需要碳，所以很自然地想要把空气里的碳转化为食物。
其次是从能量上看。供能所需的有机物都含有碳，而它们释放能量后会变成二氧化碳散发到空气中。如果把这些二氧化碳再转化为储能物质，就可实现碳中和，即碳的收支相抵，减轻温室效应。
去年，中国科学家在实验室中首次实现从空气中的二氧化碳到淀粉分子的全合成，为应对粮食危机和气候变化提供了一条很有前景的策略。这是受光合作用启发，人类智慧对自然智慧的一种模仿。
无独有偶，近日瑞士苏黎世联邦理工学院的科研团队设计了一套利用阳光和空气直接生产液态烃或甲醇燃料的装置，为吸收和利用二氧化碳提供了又一条光明之路。
据顶级学术期刊《自然》杂志报道，这种装置在日常条件下运行，能在一天7小时的工作时间内生产32毫升甲醇。
众所周知，自然界有一条重要定律，那就是质量守恒。物质在化学反应过程中，原子种类不变，数目不增不减，只是发生重新结合，从一种连接方式转化为另一种连接方式。就像一个班级调换座位后重新划分小组一样，又进行重组，但班里的人没有变。
如果我们想要得到甲醇或其他液态烃类燃料，那么制备它们的原料也应含有同样元素，即碳、氢、氧。空气属于混合物，里面含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳以及其他物质。其中二氧化碳约占0.04%，水蒸气和其他杂质约占0.002%。
这就为以空气为原料生产液体燃料提供了可能：经由空气捕获装置收集和纯化，可得到较为纯净的二氧化碳（纯度98%）和水（污染物低于千万分之二）。
接下来的任务，就是把二氧化碳和水转化为燃料。
鉴于直接转化比较困难，一种权宜之计就是先把它们制备成合成气，即氢气和一氧化碳。这是制备许多化工原料的原料气。这套实验装置采用的方法是利用太阳能，驱动二氧化碳和水蒸气与三氧化二铈发生氧化还原反应，二氧化碳和水分别被还原为一氧化碳和氢气，而三氧化二铈被氧化为二氧化铈。氧化产物二氧化铈还可通过吸热，还原为氧气和三氧化二铈，便于再次循环利用。
市面上，三氧化二铈价格大约为1万元/吨，称不上昂贵，且可循环利用。合成气一氧化碳和氢气进入反应设备后，生成目的产物液态烃或甲醇，也就是空气燃料。
说到这里，大家或许会想到，二氧化碳合成淀粉的路线里，也有合成甲醇这一步，但那里用的是氢气还原，而这里用的是三氧化二铈还原。
“质”“量”兼优的能源利用方式
这条以空气为原料制备液态燃料的路线，理论上可行，实际上是否行得通呢？
首先让我们看一下产量。研究人员发现，该装置在正常工作条件下一天运行7小时，通过连续17次氧化还原循环，共获得96.2升的合成气。这些合成气，可在装置中进一步加工成甲醇。
装置测得的合成气单程摩尔转化率为27%，产生的甲醇纯度为65%。
剩余未转化的合成气经过6次循环转化后，最终总摩尔转化率为85%。一天运行7小时后，就得到了上述所提到的纯甲醇32毫升。这个产量的燃烧热和一盏功率为9瓦的日光灯照明15小时消耗的电量相当。
当然，这种设备并非只生产甲醇，通过选择具体的合成工艺，也可定制其他烃类燃料。
研究者认为，如果该项成果投入商业应用，将会创造巨大收益。例如，商业规模的太阳能燃料工厂可使用10个定日镜场，假设每个定日镜场收集100兆瓦的太阳辐射热能，系统总体效率为10%，那么每天就可生产95000升煤油，足够为一架载有325名乘客的空中客车提供从伦敦到纽约往返一趟的燃料。
这样看来，产量算是可观，那么这些燃料的质量如何呢？
我们和常规的航空燃料对比一下：目前生产航空煤油的常规方式是重油加氢裂化，产物中会不可避免地带有含硫化合物、含氮化合物、稠环芳烃、重金属等空气污染物。而通过该太阳能氧化还原装置生产出来的喷气燃料，通过燃烧测试表明，有害物质排放显著减少。相比之下，优势明显。另外，石油属于不可再生能源，而空气可源源不断地获取，从长远来看也更有前景。
在这个太阳能氧化还原装置里，二氧化碳和水在太阳能作用下会转化为液体燃料，而当液体燃料投入使用后又会生成二氧化碳和水。从物质角度考虑，碳排放和消耗相等，所以研究者称其为“碳中和的里程碑”。
从能量角度考虑，在燃料制备过程中，能量大多来自太阳能，而后续燃料燃烧又可根据需要转化为其他形式的能量。因此，这相当于间接利用了清洁能源。
面向未来发掘“清风”潜力
谈到这里，有人可能会质疑：为什么不直接制备氢气做燃料？这样就不再产生二氧化碳了呀！
其主要原因有两个：一是氢气作燃料，虽可减排，但不能吸收大气中已有的二氧化碳；二是限于目前的储氢技术，氢能在交通、家居等场景的普及还不现实。
其实，这项成果对未来最大的意义，并不是提供一个终极的能源生产方式，而是提供一个比较有性价比的固碳乃至碳中和手段，同时有望缓解碳氢燃料短缺且不可再生的危机。
此外，研究者算了一笔账：基于当前太阳能燃料系统的工作性能，空气捕获装置捕获量每年达到10万吨二氧化碳时，大约需要4500平方米的占地面积。假设系统总体效率为10%，那么这样一个太阳能燃料工厂每年将生产约3400万升燃料。相比之下，2019年全球航空煤油消耗量为4140亿升，若要完全满足全球需求，所有太阳能发电厂的总占地面积约为45000平方公里，相当于撒哈拉沙漠面积的0.5%。在人迹罕至的荒漠里，除了“大漠孤烟直，长河落日圆”的胜景之外，还可平添几分科技氛围。
这样看来，太阳能燃料系统原料易得、环境友好、占地面积并不大，似乎很容易推广。而实际上面临着诸多挑战：太阳能热化学燃料的初始投资成本很高，每升常规喷气燃料的成本通常不超过1美元，每升太阳能喷气燃料的成本却到了10美元。所以，其在短期内并不占优。
鉴于此，研究者拿出方案：呼吁政策支持，为第一代商用太阳能燃料发电工厂创造一个短期市场；实现自我提升，通过规模效应和流程优化，降低关键部件的生产成本，从而提升市场竞争力。
从质量守恒的角度来看，碳虽不会消失，但可转化为一种有益的存在形式，不管是淀粉还是燃料。这些转化途径都不是终极方式，也不是非此即彼。碳中和不会就此止步，未来会出现更多脱碳途径，各自发挥不同作用、适用不同条件。
“惟江上之清风，与山间之明月，耳得之而为声，目遇之而成色，取之无禁，用之不竭。是造物者之无尽藏也”。说出此话的北宋文学家苏轼尽管很有洞察力，但他或许想不到清风不仅能为“无米炊”，还能化作“万金油”。的确，到目前为止，我们还不知道二氧化碳究竟蕴藏着多大的转化潜力、存在多少种可能的用途。这一切，均取决于人类的想象力，这正是创新和改变的源泉。
【碳中和：凭“空”制出液态燃料】
“云里铜乌风作籁，天边金掌露成霜。”这句宋诗是对金铜仙人承露盘的生动描述，表明在古代人们就懂得从空气中“捕获”所需成分——水了。
两千多年后的今天，人们依然致力于研究如何有效利用空气。只不过如今的研究大大增加了科技含量，其中的趋势之一是注重空气中碳的转化与利用。例如，微藻生物固碳技术，利用空气中的二氧化碳生产燃料、化学品和食物等；二氧化碳甲烷化技术，通过金属催化，将二氧化碳转化为天然气，实现二氧化碳资源化利用。
今天，让我们关注——
瞄向空气中碳的转化利用
有人可能会问：为什么要重视空气中碳的转化和利用呢？这主要从两点考虑——
首先是从物质上看。作为碳基生命，生物都需要碳，所以很自然地想要把空气里的碳转化为食物。
其次是从能量上看。供能所需的有机物都含有碳，而它们释放能量后会变成二氧化碳散发到空气中。如果把这些二氧化碳再转化为储能物质，就可实现碳中和，即碳的收支相抵，减轻温室效应。
去年，中国科学家在实验室中首次实现从空气中的二氧化碳到淀粉分子的全合成，为应对粮食危机和气候变化提供了一条很有前景的策略。这是受光合作用启发，人类智慧对自然智慧的一种模仿。
无独有偶，近日瑞士苏黎世联邦理工学院的科研团队设计了一套利用阳光和空气直接生产液态烃或甲醇燃料的装置，为吸收和利用二氧化碳提供了又一条光明之路。
据顶级学术期刊《自然》杂志报道，这种装置在日常条件下运行，能在一天7小时的工作时间内生产32毫升甲醇。
众所周知，自然界有一条重要定律，那就是质量守恒。物质在化学反应过程中，原子种类不变，数目不增不减，只是发生重新结合，从一种连接方式转化为另一种连接方式。就像一个班级调换座位后重新划分小组一样，又进行重组，但班里的人没有变。
如果我们想要得到甲醇或其他液态烃类燃料，那么制备它们的原料也应含有同样元素，即碳、氢、氧。空气属于混合物，里面含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳以及其他物质。其中二氧化碳约占0.04%，水蒸气和其他杂质约占0.002%。
这就为以空气为原料生产液体燃料提供了可能：经由空气捕获装置收集和纯化，可得到较为纯净的二氧化碳（纯度98%）和水（污染物低于千万分之二）。
接下来的任务，就是把二氧化碳和水转化为燃料。
鉴于直接转化比较困难，一种权宜之计就是先把它们制备成合成气，即氢气和一氧化碳。这是制备许多化工原料的原料气。这套实验装置采用的方法是利用太阳能，驱动二氧化碳和水蒸气与三氧化二铈发生氧化还原反应，二氧化碳和水分别被还原为一氧化碳和氢气，而三氧化二铈被氧化为二氧化铈。氧化产物二氧化铈还可通过吸热，还原为氧气和三氧化二铈，便于再次循环利用。
市面上，三氧化二铈价格大约为1万元/吨，称不上昂贵，且可循环利用。合成气一氧化碳和氢气进入反应设备后，生成目的产物液态烃或甲醇，也就是空气燃料。
说到这里，大家或许会想到，二氧化碳合成淀粉的路线里，也有合成甲醇这一步，但那里用的是氢气还原，而这里用的是三氧化二铈还原。
“质”“量”兼优的能源利用方式
这条以空气为原料制备液态燃料的路线，理论上可行，实际上是否行得通呢？
首先让我们看一下产量。研究人员发现，该装置在正常工作条件下一天运行7小时，通过连续17次氧化还原循环，共获得96.2升的合成气。这些合成气，可在装置中进一步加工成甲醇。
装置测得的合成气单程摩尔转化率为27%，产生的甲醇纯度为65%。
剩余未转化的合成气经过6次循环转化后，最终总摩尔转化率为85%。一天运行7小时后，就得到了上述所提到的纯甲醇32毫升。这个产量的燃烧热和一盏功率为9瓦的日光灯照明15小时消耗的电量相当。
当然，这种设备并非只生产甲醇，通过选择具体的合成工艺，也可定制其他烃类燃料。
研究者认为，如果该项成果投入商业应用，将会创造巨大收益。例如，商业规模的太阳能燃料工厂可使用10个定日镜场，假设每个定日镜场收集100兆瓦的太阳辐射热能，系统总体效率为10%，那么每天就可生产95000升煤油，足够为一架载有325名乘客的空中客车提供从伦敦到纽约往返一趟的燃料。
这样看来，产量算是可观，那么这些燃料的质量如何呢？
我们和常规的航空燃料对比一下：目前生产航空煤油的常规方式是重油加氢裂化，产物中会不可避免地带有含硫化合物、含氮化合物、稠环芳烃、重金属等空气污染物。而通过该太阳能氧化还原装置生产出来的喷气燃料，通过燃烧测试表明，有害物质排放显著减少。相比之下，优势明显。另外，石油属于不可再生能源，而空气可源源不断地获取，从长远来看也更有前景。
在这个太阳能氧化还原装置里，二氧化碳和水在太阳能作用下会转化为液体燃料，而当液体燃料投入使用后又会生成二氧化碳和水。从物质角度考虑，碳排放和消耗相等，所以研究者称其为“碳中和的里程碑”。
从能量角度考虑，在燃料制备过程中，能量大多来自太阳能，而后续燃料燃烧又可根据需要转化为其他形式的能量。因此，这相当于间接利用了清洁能源。
面向未来发掘“清风”潜力
谈到这里，有人可能会质疑：为什么不直接制备氢气做燃料？这样就不再产生二氧化碳了呀！
其主要原因有两个：一是氢气作燃料，虽可减排，但不能吸收大气中已有的二氧化碳；二是限于目前的储氢技术，氢能在交通、家居等场景的普及还不现实。
其实，这项成果对未来最大的意义，并不是提供一个终极的能源生产方式，而是提供一个比较有性价比的固碳乃至碳中和手段，同时有望缓解碳氢燃料短缺且不可再生的危机。
此外，研究者算了一笔账：基于当前太阳能燃料系统的工作性能，空气捕获装置捕获量每年达到10万吨二氧化碳时，大约需要4500平方米的占地面积。假设系统总体效率为10%，那么这样一个太阳能燃料工厂每年将生产约3400万升燃料。相比之下，2019年全球航空煤油消耗量为4140亿升，若要完全满足全球需求，所有太阳能发电厂的总占地面积约为45000平方公里，相当于撒哈拉沙漠面积的0.5%。在人迹罕至的荒漠里，除了“大漠孤烟直，长河落日圆”的胜景之外，还可平添几分科技氛围。
这样看来，太阳能燃料系统原料易得、环境友好、占地面积并不大，似乎很容易推广。而实际上面临着诸多挑战：太阳能热化学燃料的初始投资成本很高，每升常规喷气燃料的成本通常不超过1美元，每升太阳能喷气燃料的成本却到了10美元。所以，其在短期内并不占优。
鉴于此，研究者拿出方案：呼吁政策支持，为第一代商用太阳能燃料发电工厂创造一个短期市场；实现自我提升，通过规模效应和流程优化，降低关键部件的生产成本，从而提升市场竞争力。
从质量守恒的角度来看，碳虽不会消失，但可转化为一种有益的存在形式，不管是淀粉还是燃料。这些转化途径都不是终极方式，也不是非此即彼。碳中和不会就此止步，未来会出现更多脱碳途径，各自发挥不同作用、适用不同条件。
“惟江上之清风，与山间之明月，耳得之而为声，目遇之而成色，取之无禁，用之不竭。是造物者之无尽藏也”。说出此话的北宋文学家苏轼尽管很有洞察力，但他或许想不到清风不仅能为“无米炊”，还能化作“万金油”。的确，到目前为止，我们还不知道二氧化碳究竟蕴藏着多大的转化潜力、存在多少种可能的用途。这一切，均取决于人类的想象力，这正是创新和改变的源泉。
假如评选2021年全球最成功传播事件，Facebook更名Meta，当是最有力的候选之一。
元宇宙热潮搅动公共舆论场，难免泥沙俱下，怪象频出。
不过另一方面，无论对虚拟世界的形态和影响有多少种展望，其视觉景观都有着共通“入口”，即VR/AR(虚拟现实/增强现实)设备。
值得注意的是，仅在12月，国内VR/AR领域就有阿依瓦、世悦星承、至格科技等多家初创企业发布新一轮融资信息，年内该领域总融资规模，已经确定将刷新历史记录，VR/AR产业，在工业领域润物无声的渗透后，又站在了消费领域大规模应用的“临界点”。
如同已被反复科普的半导体产业链，VR/AR终端，离不开光机、镜片、空间计算等软硬件组件，它们的更上游，则是如同集成电路般关键地位的光学微纳制造，这也是VR/AR进入产业化新阶段的重要动力。
在众多媒体扎堆在元宇宙话题上凑“热闹”时，产业硬科技的“门道”，不应被忽视。
基于这一考虑，观察者网特约国内AR显示模组重要厂商—谷东科技负责人龚海飞，就该领域国内外产业格局与技术方向对其进行了采访。
观察者网·科工力量：龚总您好，我们知道这两三个月，小米、OPPO等消费电子厂商相继发布AR眼镜，也让很多人注意到VR、AR产业链，作为上游企业，谷东科技如何看待目前AR设备进入C端市场的现象，这会是取代手机的下一代主力人机交互终端吗？
龚海飞：目前AR设备还是在B端工业的一些场景应用比较多。未来趋势从我们这边接触的一些信息来判断，在短期内，也就是近五年内，AR设备和手机还会是一个并存、并行的状态，不会去取代，目前AR也好，VR也好，首要问题就是在一些上下游的产业链上，尤其是AR行业没有手机那么完备，导致AR产品的在C端市场推广使用，面临性价比的问题，也就意味着它在短期内，很难像手机那样的被大众所普遍接受，进而代替手机。
（谷东科技智能眼镜）
观察者网·科工力量：您刚刚提到的产业链发育不完善，这个产业链是否可以以电子行业类比，像AR/VR光学显示模组，他可能涉及到微米乃至纳米尺度上的制造，类似芯片制造那样的底层技术，以您的实践体会，目前国内相关上游产业，与同类企业相比的话，大体处于什么样的发展阶段？
龚海飞：你说的非常对，从AR这个产品的角度来说，所谓的上游，一个就是微显示器，我们叫微显面板，零点几英寸的一个小显示器；还有就是光波导片，我们谷东科技在北京这边建了一个精密光学工程实验室，联合国内的一些高校院所，也把全球领域内比较顶尖的人才聘请过来，吸收他们的一些经验，这样我们光波导片的设计、制造和测试这几块，产品链条还是比较齐全的，但是也有部分，比如说微显这块，我们还是确实需要进口；另外光体全息波导片上游的一些感光材料，比如光致聚合物，国内和国外比，如Digilens等企业相比，差距还是比较明显的，他们是侧重于感光材料的制备工艺开发。
但是可喜的是，最近这几年，我也看到一些国内的一些企业在这块大力投入，我觉得未来差距会明显的缩小。
我还有一个体会，AR/VR作为新兴行业，各个企业之间的分工，目前慢慢在形成规范，各上下游企业，能明确自己重点投入和主攻的方向，做材料的、做微显的、做芯片的、做光波导设计的、做测试的等等，这个行业的产品生态正在逐步形成规范。
观察者网·科工力量：光波导片，技术路线上主要是阵列和衍射光波导这两块？
龚海飞：是的，我们谷东目前做的产品就是以阵列光波导为主，此外也布局了衍射原理的体全息光波导，后续我们可能会做全息这种光栅和几何阵列光波导的融合，比如说成像耦入采用阵列光波导，耦出我们很有可能就是用衍射光波导，发挥二者的优势。
(1)衍射光栅原理(2)混合光波导原理
观察者网·科工力量：类似这样的创新，在工艺上我们是找再上游供应商ODM还是自己打磨？
龚海飞：您说的现成的解决方案也有，取决于精度，微米级的精度，这种光栅在市场上能找到现成工艺包，但是你要往上再提高精度，向我们现在定位是纳米级，就必须立足于自主研发。
观察者网·科工力量：生产设备机具机台又是什么现状？据我们了解，好像设备供应仍然集中于欧美，我们看到有一些像EVG、意法半导体，他们也通过成立产业联盟等形式，来建设竞争壁垒。
龚海飞: 制备的设备和装置，是比较精密的，比如说高精度测试台，分光镜，主要还是依赖于采购进来，当然你整个光路的设计，设备和工艺的匹配，包括感光材料的选型，这些还是完全需要我们自己去搭建，只有这样，你才能把自己的工艺给积累下来。
（衍射光波导镜片与半导体工艺有相当继承性，其上游材料、装备、设计工具等环节欧美日厂商占据优势）
观察者网·科工力量：比照集成电路，除了制备工艺，设备材料，还有一块儿就是偏软件层面的，它还有EDA设计工具，和一些内核IP，那这块儿对照光学微纳制造，是不是也存在设计工具和IP的对外依赖？
龚海飞：光路设计肯定会有一些工具，软件和硬件的工具都有，另外在检测、测试环节，测试方法和工具也很重要，比如组装时检查镜片图像显示有没有畸变，有没有我们说的鬼影，这块的工具，确实还是依赖于国外比较多，美国德国在计算芯片、图像分析等检测工具上比较领先，但是这几年，国内浙江那边三色光电，还有其他很多企业，也正逐步向国外看齐，欧美的领先优势不那么明显了。
观察者网·科工力量：您怎么评价业内当前比较热的“光学超表面”技术。这个光学超表面它的制备和设计是不是与光栅相比会很不一样？
龚海飞：超表面确实是光学领域一个非常值得开发探索的问题，我是清华大学精仪系毕业的，十年前我上学的时候，就有一个同窗，他在做这个超表面的一些理论分析，现在所谓的光学超表面，本质上是制备原子级的微纳光学结构来显示成像，超表面其实属于微纳控制的范畴，就是我会控制这个表面，控制这个超光学表面的每一个原子对光波的反射、衍射或折射，尽管理念很好，而且学术界研究时间也很长了，但是目前来看，超表面要实用化，走进工业场景落地应用，或者形成C端的消费级产品的话，还需要一段很长的时间，要等到它的制备工艺成熟、稳定、规范，还有配套的产业链健全起来，才能谈得到商业化，这个过程还是面临很大挑战的。
观察者网·科工力量：我这样理解是不是准确，就是超表面它可以理解为是一种对光学现象主动的调控，然后我们现在所有的光栅也好，阵列也好，可能都是被动的一种原理。
龚海飞: 是的
观察者网·科工力量: 另外我们注意到这样一个现象，现在光波导显示模组领域似乎大部分公司，其实是扎堆在衍射光栅的技术路线上，谷东对阵列光波导的坚持显得很特别，您怎么评价衍射光波导这样一个技术方向？
龚海飞: 所谓衍射光波导，它本质上，还是属于全息衍射、全息光波导这一块。衍射也确实当下是一个非常主流的方向，几何阵列光波导，它遵循折射的基本定律，它是靠分光膜的反射和透射，你的膜必须布置成特定角度才能反射，这样几何阵列尺寸小到一定程度后很难再减薄。
衍射相当于光打在这个已经制备好的光栅上面，它发生衍射，这些光符合全反射条件的话，就在介质中定向传导，这就是光波导，它的重量体积可以做的比较轻薄，制备成本低，容易改版升级，当然衍射的光效相对不高，也就是说光的强度有一定损耗，这一点可以通过一些比较亮的光机，也就是光的强度比较大的一些光源，去适配和弥补。
观察者网·科工力量：除了体积重量优势，衍射光波导路线的热度，还有没有其他的影响因素？
龚海飞：还有就是衍射的制备工艺，相对来说一旦你实现成功之后，更容易固化、标准化，另外，衍射光波导对光机或者说光源的要求低一些，类似于小投影仪打在玻璃上就可以，它镜片的光学畸变也相对好控制。
观察者网·科工力量：最后一个问题，想请您谈谈感受，就是这几个月“元宇宙”概念爆火，也带动今年VR/AR行业融资事件越来越多，越来越密集，您在行业里是什么样的感觉？现在同行们是不是比较浮躁？
龚海飞：我个人的感觉，所谓的元宇宙的本质，其实还是一些虚拟的单元，一些信息单元，再包括空间计算、光学等软硬件技术，比较巧妙、比较有机的结合在一起，深度的融合。
大部分企业，应该说还是选准产业链上的某个环节，在努力耕耘，从波导片开发到工艺制备、材料研究，当然也有些企业，确实它主攻是短平快的集成，把现成的光机、镜片、算法等攒起来，希望赶紧变现。总体上，我觉得行业风气还比较健康。我个人之前从事过多年的机器人研发，AR/VR产业可以类比于2010-2015年的机器人产业，当时外界对机器人这个赛道报道炒作很厉害，到现在这种噱头式的运作方式销声匿迹了，机器人也慢慢趋于实际场景实用和解决问题，开始大规模进入工业生产、生活娱乐场景。AR/VR现在的炒作还没有达到当年机器人那样的程度，行业内大家脚踏实地做事的气氛，比当年的机器人产业要更好一些。
观察者网·科工力量：好的，感谢您接受采访！
元宇宙热潮搅动公共舆论场，难免泥沙俱下，怪象频出。
不过另一方面，无论对虚拟世界的形态和影响有多少种展望，其视觉景观都有着共通“入口”，即VR/AR(虚拟现实/增强现实)设备。
值得注意的是，仅在12月，国内VR/AR领域就有阿依瓦、世悦星承、至格科技等多家初创企业发布新一轮融资信息，年内该领域总融资规模，已经确定将刷新历史记录，VR/AR产业，在工业领域润物无声的渗透后，又站在了消费领域大规模应用的“临界点”。
如同已被反复科普的半导体产业链，VR/AR终端，离不开光机、镜片、空间计算等软硬件组件，它们的更上游，则是如同集成电路般关键地位的光学微纳制造，这也是VR/AR进入产业化新阶段的重要动力。
在众多媒体扎堆在元宇宙话题上凑“热闹”时，产业硬科技的“门道”，不应被忽视。
基于这一考虑，观察者网特约国内AR显示模组重要厂商—谷东科技负责人龚海飞，就该领域国内外产业格局与技术方向对其进行了采访。
观察者网·科工力量：龚总您好，我们知道这两三个月，小米、OPPO等消费电子厂商相继发布AR眼镜，也让很多人注意到VR、AR产业链，作为上游企业，谷东科技如何看待目前AR设备进入C端市场的现象，这会是取代手机的下一代主力人机交互终端吗？
龚海飞：目前AR设备还是在B端工业的一些场景应用比较多。未来趋势从我们这边接触的一些信息来判断，在短期内，也就是近五年内，AR设备和手机还会是一个并存、并行的状态，不会去取代，目前AR也好，VR也好，首要问题就是在一些上下游的产业链上，尤其是AR行业没有手机那么完备，导致AR产品的在C端市场推广使用，面临性价比的问题，也就意味着它在短期内，很难像手机那样的被大众所普遍接受，进而代替手机。
（谷东科技智能眼镜）
观察者网·科工力量：您刚刚提到的产业链发育不完善，这个产业链是否可以以电子行业类比，像AR/VR光学显示模组，他可能涉及到微米乃至纳米尺度上的制造，类似芯片制造那样的底层技术，以您的实践体会，目前国内相关上游产业，与同类企业相比的话，大体处于什么样的发展阶段？
龚海飞：你说的非常对，从AR这个产品的角度来说，所谓的上游，一个就是微显示器，我们叫微显面板，零点几英寸的一个小显示器；还有就是光波导片，我们谷东科技在北京这边建了一个精密光学工程实验室，联合国内的一些高校院所，也把全球领域内比较顶尖的人才聘请过来，吸收他们的一些经验，这样我们光波导片的设计、制造和测试这几块，产品链条还是比较齐全的，但是也有部分，比如说微显这块，我们还是确实需要进口；另外光体全息波导片上游的一些感光材料，比如光致聚合物，国内和国外比，如Digilens等企业相比，差距还是比较明显的，他们是侧重于感光材料的制备工艺开发。
但是可喜的是，最近这几年，我也看到一些国内的一些企业在这块大力投入，我觉得未来差距会明显的缩小。
我还有一个体会，AR/VR作为新兴行业，各个企业之间的分工，目前慢慢在形成规范，各上下游企业，能明确自己重点投入和主攻的方向，做材料的、做微显的、做芯片的、做光波导设计的、做测试的等等，这个行业的产品生态正在逐步形成规范。
观察者网·科工力量：光波导片，技术路线上主要是阵列和衍射光波导这两块？
龚海飞：是的，我们谷东目前做的产品就是以阵列光波导为主，此外也布局了衍射原理的体全息光波导，后续我们可能会做全息这种光栅和几何阵列光波导的融合，比如说成像耦入采用阵列光波导，耦出我们很有可能就是用衍射光波导，发挥二者的优势。
(1)衍射光栅原理(2)混合光波导原理
观察者网·科工力量：类似这样的创新，在工艺上我们是找再上游供应商ODM还是自己打磨？
龚海飞：您说的现成的解决方案也有，取决于精度，微米级的精度，这种光栅在市场上能找到现成工艺包，但是你要往上再提高精度，向我们现在定位是纳米级，就必须立足于自主研发。
观察者网·科工力量：生产设备机具机台又是什么现状？据我们了解，好像设备供应仍然集中于欧美，我们看到有一些像EVG、意法半导体，他们也通过成立产业联盟等形式，来建设竞争壁垒。
龚海飞: 制备的设备和装置，是比较精密的，比如说高精度测试台，分光镜，主要还是依赖于采购进来，当然你整个光路的设计，设备和工艺的匹配，包括感光材料的选型，这些还是完全需要我们自己去搭建，只有这样，你才能把自己的工艺给积累下来。
（衍射光波导镜片与半导体工艺有相当继承性，其上游材料、装备、设计工具等环节欧美日厂商占据优势）
观察者网·科工力量：比照集成电路，除了制备工艺，设备材料，还有一块儿就是偏软件层面的，它还有EDA设计工具，和一些内核IP，那这块儿对照光学微纳制造，是不是也存在设计工具和IP的对外依赖？
龚海飞：光路设计肯定会有一些工具，软件和硬件的工具都有，另外在检测、测试环节，测试方法和工具也很重要，比如组装时检查镜片图像显示有没有畸变，有没有我们说的鬼影，这块的工具，确实还是依赖于国外比较多，美国德国在计算芯片、图像分析等检测工具上比较领先，但是这几年，国内浙江那边三色光电，还有其他很多企业，也正逐步向国外看齐，欧美的领先优势不那么明显了。
观察者网·科工力量：您怎么评价业内当前比较热的“光学超表面”技术。这个光学超表面它的制备和设计是不是与光栅相比会很不一样？
龚海飞：超表面确实是光学领域一个非常值得开发探索的问题，我是清华大学精仪系毕业的，十年前我上学的时候，就有一个同窗，他在做这个超表面的一些理论分析，现在所谓的光学超表面，本质上是制备原子级的微纳光学结构来显示成像，超表面其实属于微纳控制的范畴，就是我会控制这个表面，控制这个超光学表面的每一个原子对光波的反射、衍射或折射，尽管理念很好，而且学术界研究时间也很长了，但是目前来看，超表面要实用化，走进工业场景落地应用，或者形成C端的消费级产品的话，还需要一段很长的时间，要等到它的制备工艺成熟、稳定、规范，还有配套的产业链健全起来，才能谈得到商业化，这个过程还是面临很大挑战的。
观察者网·科工力量：我这样理解是不是准确，就是超表面它可以理解为是一种对光学现象主动的调控，然后我们现在所有的光栅也好，阵列也好，可能都是被动的一种原理。
龚海飞: 是的
观察者网·科工力量: 另外我们注意到这样一个现象，现在光波导显示模组领域似乎大部分公司，其实是扎堆在衍射光栅的技术路线上，谷东对阵列光波导的坚持显得很特别，您怎么评价衍射光波导这样一个技术方向？
龚海飞: 所谓衍射光波导，它本质上，还是属于全息衍射、全息光波导这一块。衍射也确实当下是一个非常主流的方向，几何阵列光波导，它遵循折射的基本定律，它是靠分光膜的反射和透射，你的膜必须布置成特定角度才能反射，这样几何阵列尺寸小到一定程度后很难再减薄。
衍射相当于光打在这个已经制备好的光栅上面，它发生衍射，这些光符合全反射条件的话，就在介质中定向传导，这就是光波导，它的重量体积可以做的比较轻薄，制备成本低，容易改版升级，当然衍射的光效相对不高，也就是说光的强度有一定损耗，这一点可以通过一些比较亮的光机，也就是光的强度比较大的一些光源，去适配和弥补。
观察者网·科工力量：除了体积重量优势，衍射光波导路线的热度，还有没有其他的影响因素？
龚海飞：还有就是衍射的制备工艺，相对来说一旦你实现成功之后，更容易固化、标准化，另外，衍射光波导对光机或者说光源的要求低一些，类似于小投影仪打在玻璃上就可以，它镜片的光学畸变也相对好控制。
观察者网·科工力量：最后一个问题，想请您谈谈感受，就是这几个月“元宇宙”概念爆火，也带动今年VR/AR行业融资事件越来越多，越来越密集，您在行业里是什么样的感觉？现在同行们是不是比较浮躁？
龚海飞：我个人的感觉，所谓的元宇宙的本质，其实还是一些虚拟的单元，一些信息单元，再包括空间计算、光学等软硬件技术，比较巧妙、比较有机的结合在一起，深度的融合。
大部分企业，应该说还是选准产业链上的某个环节，在努力耕耘，从波导片开发到工艺制备、材料研究，当然也有些企业，确实它主攻是短平快的集成，把现成的光机、镜片、算法等攒起来，希望赶紧变现。总体上，我觉得行业风气还比较健康。我个人之前从事过多年的机器人研发，AR/VR产业可以类比于2010-2015年的机器人产业，当时外界对机器人这个赛道报道炒作很厉害，到现在这种噱头式的运作方式销声匿迹了，机器人也慢慢趋于实际场景实用和解决问题，开始大规模进入工业生产、生活娱乐场景。AR/VR现在的炒作还没有达到当年机器人那样的程度，行业内大家脚踏实地做事的气氛，比当年的机器人产业要更好一些。
观察者网·科工力量：好的，感谢您接受采访！
✋热门推荐