IV. Vận dụng cuộc cách mạng toàn cầu 2020 vào hoàn cảnh thực tiễn: Kinh nghiệm của Trung Quốc
4. Cảm biến và anten
a. Cảm biến
Vài năm gần đây, những cảm biến đƣợc tạo ra bởi công nghệ vi mô và nano đã thu hút đƣợc sự chú ý lớn của cả khu vực hàn lâm lẫn khu vực công nghiệp. Sự chú trọng hiện nay là R&D và thƣơng mại hóa các cảm biến đƣợc tạo bởi công nghệ vi mô và nano dùng phát hiện chuyển động, các tác nhân sinh học và hóa chất. Nhiều cảm biến này đƣợc ứng dụng trong thiết bị TTDĐ, chẳng hạn nhƣ để truyền thông tin về tình trạng sức khoẻ cá nhân, và trong các hệ thống FRID, chẳng hạn nhƣ để tạo khả năng giám sát đƣợc kết mạng. Mặc dù có mối lo ngại đã gia tăng về mối đe dọa tiềm năng đối với bí mật cá nhân của các mạng cảm biến có mặt ở khắp nơi, nhƣng nhiều ngƣời cho rằng chúng là phƣơng tiện để tăng cƣờng an ninh và hiệu quả của các chuỗi cung cấp, theo dõi sự xuống cấp của kết cấu hạ tầng (chẳng hạn nhu cầu và nhà máy điện), theo dõi môi trƣờng, sức khoẻ cộng đồng và an toàn.
Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức đặt ra cho công tác nghiên cứu. Ví dụ, Microsoft gần đây đã xuất bản một tài liệu về sử dụng các điện thoại di động làm khuôn khổ cho mạng cảm biến vô tuyến. Những thách thức đặt ra là làm sao hiện hữu đƣợc dữ liệu của các cảm biến và tìm ra phƣơng thức tối ƣu để lƣu trữ những dữ liệu đó, để chúng có thể hiện hữu cho các dịch vụ và ứng dụng khác.
b. Anten
Nhiều công trình lớn đã và đang đƣợc thực hiện trong thiết kế anten cho TTDĐ. Một thách thức đặc biệt khó khăn đặt ra cho các điện thoại tế bào và các thiết bị TTDĐ khác hiện nay là phạm vi của anten cần cho truyền thông ở nhiều cấu phần của phổ điện từ đƣợc dùng cho các giao thức truyền thông khác nhau. Mỗi giao thức này đều có những yêu cầu riêng về phần cứng và phền mềm.
Nghiên cứu gần đây đã xem xét việc sử dụng các ống nano cacbon, kết hợp với sự phát triển của các radio có khả năng lập trình bằng phần mềm để tạo ra các anten hoặc bộ lọc năng động, có khả năng lập trình, hoạt động đƣợc ở nhiều dải tần số rộng hơn so với những anten thông thƣờng. Một anten và bộ lọc có khả năng lập trình đầy đủ sẽ thay thế cho nhiều cấu phần của điện thoại tế bào, cho phép có đƣợc những thiết bị TTDĐ linh hoạt hơn và nhỏ hơn.
Các nghiên cứu cũng theo đuổi những cách tiếp cận và hệ thống vật liệu khác để tiếp tục nâng cao năng lực của TTDĐ. Ví dụ, những phát kiến về radio đƣợc xác định bằng phần mềm (software-defined Radio) cho TTDĐ cho phép nhận đƣợc những thiết bị TTDĐ linh hoạt hơn, có khả năng thích nghi cao hơn và nhiều khả năng hơn.