功能纤维开发及研究有限责任公司

  随着彩信、拍照、MP3、个人信息管理、游戏、电子邮件、存储卡/记忆棒和MP4日益成为中国消费者耳熟能详的名词,“拥有一部简单的移动数字产品就完全可以享受一个多媒体的掌上世界”早已不是梦幻般的广告语了。随着移动信息增值业务全面进入一个多媒体时代,作为继广播、电视、报纸、互联网、手机之后的第六大媒体,本小组的科技作品将承载起娱乐、办公、通信、商务等多种功能进入人们的生产生活,且不断完善扩大,加倍提高工作生产的效率,丰富人们的娱乐方式,为人们的生活提供便利。
本小组通过大量摄取前沿电子科技技术的信息,获得灵感,决定设计一款集合目前或近未来技术的移动数字产品,并且我们将他命名为“Ray-Key”(中文名“睿捷”)。“Ray-Key”的本质是一台掌上电脑,但又比目前最先进的掌上电脑更具创造性,超越了如今所有现有的移动数字产品,设计的初衷是追求“小型化,高扩展化,高集成化和高兼容性”。下面将分“外形设计”、“硬件部分”和“软件部分”对“Ray-Key”主体进行介绍。
  一、外形设计:
  “Ray-Key”体积小巧,外形设计美观,富有现代感。采用工程塑料及金属作为外壳主要材料,重量轻,强度高,外形颜色美观时尚符合人体工学设计,使用舒适,个性化突出。
尺寸:13.6cm×6.6cm×2.0-2.5cm
材料:工程塑料,轻质金属
具体外形见下图:(外形三视图,初步设计)

  二、硬件部分: 在追求轻便的体积同时为了能够实现较大屏幕的清晰显示,同时还要兼顾小型移动设备的电力问题,决定将“电子纸”技术应用于“Ray-Key”。“电子纸”概念兴起于1980年代前后,彼时,一大批科学家开始投入此领域的研究。“电子纸”技术与现有的液晶技术不一样,“电子纸”显示器没有目前显示设备无法避免的强烈反光,具有良好反光度,读者可以在明亮的光线下或昏暗的环境中像阅读纸张一样从任何角度阅读,并且画面分辨率高,显示效果与视觉感观与一般书写纸几乎完全相同。特别是“电子纸”技术具有画面记忆特性,一旦画面显示后即不再耗电,即待机功耗为0,这对于便携式电子阅读器来说也是非常重要的优势。在材料工艺上,“电子纸”甚至可以做成与纸一般可折叠弯曲,这一点给予我们在“Ray-Key”的设计上很大的灵感。
  为满足“Ray-Key”在体积上的需求,及其自身性能的高要求,信息储蓄介质的选用是十分重要的,通过现有产品的性能测试新型闪存硬盘的数据吞吐速度能够达到普通硬盘的4倍左右,并且其耗电仅为普通硬盘的5%,同时也大大延长了“Ray-Key”的电池工作时间。为了方便交流,电子产品仍然需要小型化的独立储蓄介质,“Ray-Key”将采用以闪存芯片为核心元件的闪存卡作为交流使用的储蓄介质。
  计算机发展已有数十年历史,长期的习惯使人们对于键盘输入情有独钟,而键盘的体积对于便携式设备来说是一大难题,“投影键盘”的出现成为了解决输入装置体积问题方法。如图,目前该键盘不适宜在强光下使用,但随着技术的推进,这种键盘的体积和环境适应能力一定会有惊人的改善,同时投影灯的作用将在“Ray-Key”上有更丰富的功能。

  “Ray-Key”作为一台掌上电脑,与其他电子产品以及互联网的连接能力是十分必要的。蓝牙技术的出现和发展,已经实现了目前大量电子设配的无线连接。在“Ray-Key”中加入蓝牙单元后,就能够实现与多个设备的无线连接。虽然目前蓝牙的传输速率并不能够满足许多常用需求,出于“Ray-Key”产品的时间性,和对蓝牙技术发展性的信任,将在“Ray-Key”中加入蓝牙单元来进行与其他电子设备的连接,并且同时能够摒弃冗繁的有线借口,进一步压缩“Ray-Key”的体积。在很多发达地区,无线热点已经被布置到了很高的密度,已经能够实现随时随地的接入互联网,在“Ray-Key”中使用“Wi-Fi”技术,再依靠公共设施中无线热点的建设同样也能够给用户提供便捷的互联网接入服务。
  今年的9月6日,由北京人民广播电台和多家企业合作,在北京率先启用了“地面数字广播技术”这一国际先进技术,通过在移动设备中置入特殊芯片,就能够接收到有中央电视塔发出的广播电视信号。预计08年奥运会时北京将有100万用户可以通过手机等移动设备收看奥运开幕式。以丰富的功能为目标的“Ray-Key”在实现简称为DAB的移动数字多媒体广播技术上也决不会落后。
  对于电子设备来说,其电池续航能力的强弱,也将是用户一个十分重要的取向。目前电子设备的电力来源多是锂电或镍氢等。这些都是已经成熟的技术,但在超大规模集成电路时代中,芯片性能的提升也伴随着功耗的提升。芯片制造厂商们纷纷投入大量物力精力开发节能技术,即为“节流”。节流同时要开源,但已经大规模应用的电池技术已经接近瓶颈,世界各大厂商不约而同的进行了燃料电池的开发。目前燃料电池的功率密度已经能够达到锂电池的两倍以上,成为一个十分有潜力的发展方向。配合极低电耗的电子纸显示屏以及闪存硬盘,在我们设计的“Ray-Key”产品中将采用小型燃料电池,并且电源功耗模式还提供了多种优化能耗的手段和可能,这多种电源功耗模式为:全速、慢速、等待与低功耗等待、暂停和停止等,将使“Ray-Key”能够具有超长的电池续航时间。
  在标准硬件配置上“Ray-Key”采用高端ARM INTEL XSCALE处理器能够很好的为核心的项目提供前期开发平台和实际工作平台,开发板能够 GPS接口板、GPRS接口板、AD/DA采集板、CAN接口板、CMOS摄像机接口板等辅助扩展功能配套使用组成不同的应用系统。Xscale芯片还内置了Intel的MMX技术,多媒体性能方面将会有出彩的表现还支持Intel独有的SpeedStep技术,根据系统需要动态调节CPU的性能,这样可以降低电力消耗,延长设备的使用时间。Xscale芯片中集成的一个重要的安全特性WTP(Wireless Trusted Platform),这是一块保护个人隐私的存储空间,支持通用的安全协议,可以用来存储个人隐私信息以及密码等等。目前Xscale芯片的运行速度已经达到775MHz,依靠Intel的技术研发能力,相信将在“Ray-Key”上采用的芯片将是更高规格的,能够胜任“Ray-Key”的所有功能,给用户提供高性能的享受。
  “Ray-Key”在其他方面还将会在硬件上支持GPS定位,高质量镜头的使用。
  三、软件部分:
移动平台上目前有sybiam、windows mobile、Plam、Linux等几个主要操作系统。Sybiam目前仅应用于Nokia本厂的智能手机,并不适用于掌上电脑平台,Plam以及Linux在易用性,兼容性和用户群基础上都不如Microsoft的windows mobile系统。考虑到Microsoft的巨大用户群,在“Ray-Key”上使用windows mobile系列的操作系统将在使用上给用户提供更多的方便,并且这一多任务多线程的操作系统还能够大大提高工作效率。同时利用庞大的第三方软件群,可以使“Ray-Key”在功能上拥有几乎无限的软功能扩展,比如各种格式音乐及视频的播放,电子书功能,办公软件的使用等等。
  还要详细一提的是在交通业高度发达的现在,电子导航将是一个十分便利的功能,“Ray-Key”已经在硬件上提供了支持,在软件同样也会有强大的支持。“Ray-Key”的导航功能,将会利用软件及硬件的配合将跟踪以及定位GPS信号的速度提升到一个很多高的水平,将超越现在民用导航仪30秒的跟踪定位时间,大容量的闪存硬盘将能够把大量的地图信息保存在“Ray-Key”中,1GB空间就可以保存入27个国家的地图详细地图信息以及100万个兴趣点。导航功能中还包括TMC(实时交通信息)以及线路计算来引导用户避开交通拥挤区,同时能够有效缓解城市交通状况。人性化的功能还有语音提示转向报、超速监视、行程记录等。
  细节的软件功能还有利用蓝牙功能实现的对讲功能等都可以通过第三方软件来实现,不再冗述。
下面还简单介绍通过第三方软件实现的附属功能:

  1. 扫描仪
  2. 防盗器(如汽车防盗器)
  3. 动画浏览和制作、
  4. 可视通话、
  5. 数字广播、
  6. 3D手机游戏、
  7. 可光学变焦的摄像头、
  8. 动态定位
  9. Bluetooth遥控器
  10. 同声翻译
   本组成员:  
  组长:符长虹
  成员:戴湘岳,李光辉,郑君瑷,刘晓临,徐芳,邢少芳