一、项目简介可针对不同环境，完成震动能、压电能、摩擦电能、光电能、热能、化学能、风能、电磁能、射频信号能等能量的收集、存储，并根据需要为片上或片外低功耗传感器提供稳定且低噪的输出能量供给。此外，针对不同的传感器结构和类型进一步提供丰富的接口电路，用来读取传感器所产生的感应信号。配合低功耗收发机模块，可实现完整的无线传感节点功能。二、特点12345678.电源管理部分静态电流可低至 65nA；.整个 ASIC 功耗（包含温度传感）不足 1µW；.具有最大功率点追踪；.匹配最小 16kΩ的厘米级以下压电片.具有能量收集、存储和调整输出功能；.提供超低噪声电源供给（10nA-100µA）片上/片外传感器；.存储的能量支持 ZigBee、Bluetooth 等低功耗协议间歇数据传输；.构建平均功耗小于 5µW 的无线传感节点。三、市场情况本项目能以超低功耗实现完整无线传感节点，在 IoT、环境监测等领域有良好的应用前景和社会经济效益。四、技术成熟度此技术成熟，即将获得专利授权，寻求与企业合作。-- 28 --西安交通大学国家技术转移中心五、合作方式联合研发 技术入股 □转让授权（许可） 面议

1、主机支持4K编码、4K合成HDMI输出、RTSP/H.323/SIP等多种协议，最大可实现四方互动、内置数字音频处理器等功能为一体。可选配内置5GWIFI无线视频传输。 2、为确保系统运行的稳定性，高清录播一体机内置录制、直播、点播、导播管理、存储、无缝切换等功能为同一台设备，同一套软件，不是采用2台独立设备之间进行数据交换的工作方式。 3、主机须采用嵌入式DSP纯硬件架构；Linux操作系统；能够7*24小时工作； 4、主机采用铝质机箱，设备高度不高于1U； 5、视频输入接口：10路物理接口。分别为高清摄像机3G/HD-SDI输入6路、2路HDMI输入接口、1路VGA、1路YPBPR/CVBS/S-VIDEO信号复用输入；  6、视频输出接口：3路高清输出，分别为2路HDMI输出，其中1路支持4K输出；1路VGA 10080P输出； 7、音频接口：8路麦克风接入，自带幻象电源；3路立体声线路接入；4路线路输出其中1路3.5mm本地耳机监听接口。 8、控制接口：8路RS232/RS485/RS422控制接口，4路USB接口，其中2路支持USB3.0。 9、网络接口：2路RJ45 LAN接口；可选配内置5G WIFI无线视频模块，2根WIFI天线接口。 10、红外学习入口：1路。 11、可编程输出接口：2路。 12、编码：1路4K编码、或7路1080p30fps音视频编码；独立4路音频采集编码。 13、解码：4路1080p30fps音视频解码； 14、编码格式：视频支持H.264SVC/HP/MP/BP可选；音频编码格式AAC/G.711。媒体文件格式MP4。视频编码码流：56Kbps～16Mbps可调，音频采样率8-48HZ可调，音频编码码率8-320kbps可调。 15、画面合成：≥1路4K画面合成，提供2/4/6/8/自定义等多种模式选择，合成分辨率需要4K/1080P设置。 16、可选配音频处理器模块：支持混音编组、自动反馈抑制AFC、自动回声消除AEC、自动噪声消除ANC；  17、远程互动：支持RTSP/H.323/SIP等多协议混合远程应用模式，支持不少于四方互动模式； 18、流媒体协议：支持TCP/UDP/RTSP/RTP/RTMP/ONVIF/H.323/SIP/TS协议 存储：标配1个2TB硬盘,最大可支持2路SATA接口硬盘，支持单盘3T硬盘，可实现≥7路码流实时存储能力，在设备网页及设备输出导播界面中具备对单个视频文件查看、下载、与删除等功能。 软件部分： 1、嵌入式录播管理软件须安装于主机内，须基于B/S及本机HDMI/VGA视频输出GUI双管理操作界面架构，B/S兼容IE等浏览器。 2、系统集视频监视，视频切换、云台控制，音频调整，直播/录制、暂停等控制，字幕、LOGO校徽、直播监视、导播，点播，系统设置等功能 3、视频预览显示：不少于8路高清视频的实时预览显示，可以SDI/HDMI/远程互动混合同时输入； 4、录制方式支持人工导播切换控制或与自动跟踪系统无缝组合，实现全自动录制；  5、实时显示录制信息，要求必须包括录制时长、视频分辨率、主机IP等信息；并要求能够显示硬盘容量； 6、实现至少7路通道的实时预监功能；云台控制界面：具有6个预置位数字键，上下左右、拉近拉远调节界面； 7、录制模式支持电影模式、电影加资源模式两种。电影模式和资源模式可同时工作。录制电影加资源模式时，资源模式在后台工作。 8、导播方式支持手动、全自动模式模式可以任意切换； 9、手动导播模式支持视频预览、直播输出监视、视频切换、音频调整、录制模式切换等功能；支持手动云台PTZ控制，老师视频和学生视频均支持多个预置位设置。 10、资源模式界面、电影模式界面统一；在菜单里勾选需要录制资源的通道，一键开启电影+资源模式录像就能同时录制PGM和资源录像。 11、录播主机自带点播功能，最大支持5个人同时点播主机录像。 12、支持课程信息、字幕、片头、片尾信息等功能，支持手动发布字幕，以增强课件感染力。 13、支持多种切换特效，擦除、淡进淡出等主流切换特效。 14、支持远程FTP上传/下载录像，方便用户不需要进入现场就能导出和拷贝录播主机内录像文件。 15、支持TS组播推流，在局域网内支持更多用户观看直播。

开展专递课堂、同步课堂的互动教学模式 通过云视讯技术，能灵活开展各种互动教学活动。充分利用名师资源，开展“一点带多点”的远程互动课堂活动，解决教育资源不均衡带来的困扰。各学校之间亦可通过互动课堂模式，各自发挥自身的学科优势，通过教学互动分享各自学校的教学特色，学校间互助互学，促进区域内的教育教育均衡。   开展区域内网络教研活动 通过时代新维同步课堂及智慧教研系统，市区县教育局领导、专家、各学校教师可通过时代新维课堂教室配合时代新维智慧教研平台，随时随地开展区域网络教研活动，同时支持音视频互动、课件共享应用。同时教研员可以通过互动系统进行远程听课，解决教研员需要长途奔波到各学校进行听课的困扰，提供教研效率、节省教研开支。   开展区域内视频会议应用 利用建设的时代新维同步课堂教室，配合时代新维同步课堂服务平台，实现跨地域的远程视频会议应用。充分发挥线上会议的优势，克服地理的差异，保证各级教育局、学校之间也能同时进行远程视频会议活动的开展。   开展区域名师课堂应用 充分发挥名师的示范、辐射和指导作用，以“名师工作室”等形式组织特级教师、教学名师与一定数量的教师结成网络研修共同体，提升广大教师的教学能力和水平。积极组织推进多种形式的信息化教学活动，鼓励教师利用信息技术创新教学模式，推动形成“课堂用、经常用、普遍用”的信息化教学新常态。鼓励中小学教师利用空间开展备课授课、家校互动、网络研修等日常活动；发挥优秀教师的示范引领作用，实施跨学校、跨区域的名师课堂、在线辅导等有利于促进区域教育均衡发展的空间应用新模式。   开展区域名校网络课堂应用 创新推进“名校网络课堂”建设，各地教育行政部门要制订相关规定，鼓励、要求名校利用“名校网络课堂”带动一定数量的周边学校，使名校优质教育资源在更广范围内得到共享，让更多的学生享受到高质量的教育。是利用网络直播或点播的方式（点播为主，直播为辅），实现将名校课堂实况传输到远程学校或家庭。   开展家校互动共育应用 通过多种途径，使家长意识到空间是学生学习、获取公共教育资源服务、参与学校与班级教学活动、寻求学习帮助的重要途径，认识到空间是家校互动的开放环境。鼓励家长利用空间动态跟踪孩子学习过程，了解孩子发展情况，关注德育、劳动、日常生活习惯等方面的教育。参与学校管理活动，加强对孩子空间应用的有效监管，引导孩子科学规范地使用空间，增强家校互动，实现家校共育。  

350mm×260mm×500mm，利用声波悬浮，声音功率可调。

科学原理：声悬浮有两种表现形式：一种是声驻波与物体的相互作用产生竖直方向的悬浮力以克服物体的重量，同时产生水平方向的定位力将物体固定于声压波节处；另外一种是声音通过喇叭发出时，竖直方向会震动空气，使空气上升，水平方向有机管壁对空气施力平衡，通过上升空气将物体托起。此产品是后一种表现形式的演示。

徐虎课题组发现具有量子谷Berry Phase的拓扑声子态在二维六角晶格材料中普适存在。随着研究的深入，拓扑材料的分类越来越丰富和多样化。到目前为止，拓扑材料的研究主要集中在费米子相关的系统。随着研究水平的进一步发展，拓扑的玻色子系统也越来越引起人们的关注，例如光子晶体、声子晶体等人工晶体中的拓扑现象等。但是，固体中的THz频率段的拓扑声子的研究相对缓慢。理论研究表明，拓扑声子对研究量子声子霍尔效应、拓扑声子热器件等具有重要作用。因此，在现实材料中寻找拓扑声子态是相关领域亟待解决的问题。 在研究中，徐虎课题组研究人员采用基于密度泛函理论的晶格动力学计算，根据二阶力常数矩阵构造类似于电子系统的紧束缚哈密顿量，从而可以获得声子系统的Berry 相和拓扑边缘态。在此基础上，他们结合高通量计算，发现具有量子谷Berry相的Dirac声子态在二维六角晶格材料中普适存在(图3a)。研究结果对进一步研究拓扑声子态以及其实际应用具有重要作用。 近两年，徐虎课题组致力于拓扑材料的理论预测和设计方面的研究工作，以南方科技大学物理系为第一单位发表1篇Phys. Rev. Lett.，1篇Nano Lett.和8篇Phys. Rev. (其中5篇为Phys. Rev. B Rapid Communications)。

北京大学物理学院/定量生物学中心欧阳颀课题组在Nature Physics发表题为“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章网址：https://www.nature.com/articles/s41567-019-0701-7）文章，揭示了互相耦合的分子振子达到同步化所需的热力学代价，表明分子振子的同步化需要额外能量耗散，并揭示了能量耗散与所能达到的最优同步化效果及耦合的最佳设计之间的关系。 振子之间的同步化现象在自然界是非常普遍的现象，许多非线性理论与实验很好地回答了很大一部分非线性振子中的同步化问题。然而，对于分子振子而言，他们的振荡节律由随机的、大噪声的生化反应所决定，与之前相对成熟的非线性理论所涉及的情况有所不同。这类分子振子的同步化规律，尤其是同步化所需的热力学代价尚不明确。 欧阳颀课题组与美国IBM T. J. Waston 研究中心/北京大学定量生物学中心杰出访问教授的涂豫海教授展开合作研究，首次在理论上阐明了实现分子振子同步化所需的热力学代价。该研究提出一个简单而普适的随机理论模型，假设不同的分子振子之间被一些额外的分子间化学反应耦合起来从而使彼此的相位相互靠近，用以描述一般的可产生同步化振荡的分子振子。在这个理论模型中，研究者们找到了单分子稳定振荡状态的概率密度的解析解，由此计算了不同条件下的能量耗散，并通过平均场近似得到了该振荡出现同步化现象的条件。通过比较不同条件下的能量耗散，研究者发现，若要实现分子振荡的同步化，除去驱动单个分子振荡的能量以外，还必须要有一部分不为零的额外的能量耗散。除此以外，当外界条件给定能量耗散的大小时，虽然可以通过调整模型中的参数达到各种不同的同步化效果，但是可以达到的最优的同步化效果由给定的能量耗散所限制。当能量耗散小于一个临界值时（这个临界值大于驱动单个分子振荡的能量）同步化是不可能的，给定的能量耗散越大，所能达到的最优同步化效果越好。该结论具有一定的普适性。随后研究者在蓝藻的生物钟系统中检验了该理论，验证了生物体内的分子振荡体系确实需要额外的能量来实现同步化。 北京大学物理学院博士生，欧阳颀课题组的张东良为该文章的第一作者，涂豫海教授为通讯作者，合作者包括欧阳颀教授和美国加州圣地亚哥分校的博士后曹远胜博士。

能源、环境及化工等领域广泛存在具有相变和反应的能质传递和转化问题， 具有多区域、多场、传递与转化等相互耦合的特点，是影响装备性能的关键热物 理问题，对提升性能至关重要。本项目针对上述领域中共性的多场耦合能质传递 机理反其强化和调控方法的前沿科学问题开展研究工作，取得了系列原创性研究 成果。主要发现点有： 一、 分区耦合多相传递可视化实验方法及其机理与特性：创新了滞止流和通 流槽道内逸出速率及位点可控的液滴和气泡动力学行为、变孔隙率网络流道及其 与外部流场耦合的两相流动、毛细阻力可调的多孔层内相变传热及含反应边界的 两相流及传递等可视化实验方法。获得了逸出液滴聚合衰减震荡机理及规律；发 现了微孔逸出气泡脱离后涌入和界面震荡现象；揭示了具有壁面逸出气泡的槽道 内两相流规律；阐明了具有微孔层和结构缺陷的气体扩散层内两相分布特征；厘 清了反向式毛细蒸发器多孔层内相分布规律反其对相变传热的影响机理；揭示了 燃料电池内两相流动和传输以及电化学反应的相互作用规律，获得了流道水淹与 压降之间的定量关系及膜电极表面温度分布特性。 二、 多元多相分区耦合能质传递及转化理论模型：建立了多场耦合固体基质 表面细胞吸附成膜理论模型，揭示了生物膜结构与能质传递及产氢/产电性能的 相互关系；建立了含生化反应的多孔填料床内多相能质传递的毛细管模型和多相 混合模型，阐明了流动和传输与生化反应的耦合特性，为固定化细胞生物反应器 性能预测提供了方法；建立了毛细结构材料内分区耦合相变传热理论模型，为反 向式毛细蒸发器和微槽膜状凝结换热提供了理论计算方法；提出燃料电池两相传 输三维孔隙网络模型和气体有效扩散系数的分形模型，首次利用V0F方法模拟 了边壁具有逸出液滴的燃料电池流道内细观两相流行为，揭示了多孔扩散层与流 场板流道内两相流的耦合关系以及流道结构和工况参数对两相流特性的影响规 律。 三、多场耦合能质传递强化及调控方法：基于分区耦合强化传热思想，提出 了三维肋表面和螺旋扭带组合强化传热新方法；通过分区流动和传递强化与调控, 发展了三维柱状阵列结构阳极微流体燃料电池，显著提升了电池性能；利用石墨 烯表面修饰，实现了多孔电极内微生物产电菌电子转移速率和活性生物量调控和 强化；创新性利用流场/浓度场/温度场/光场的强化和调控，结合表面修饰和弥 散光导体技术，实现微生物生化转化全过程强化；提出了通过外接电阻控制阳极 电势诱导和调控生物膜结构，强化了质子传输，大幅提升了微生物燃料电池性能。