全面的電子電氣進學方向-獻給迷茫的你（二）
身為電電的你看了上期的介紹是否對未來的研究有了大概的了解，今天再給大家介紹另外三大方向：通信，半導體器件和集成迴路設計，強電。
通信
03
大家還記得上周的推送中，提到的智慧型城市嗎？可以利用光纖感測獲取道路橋樑等基建設施的數據，進行關於防災、維護等方面的監測。但是，未來的發展是一切的互聯，我們需要的不僅僅是監測單個工業產品的數據，還想讓這些工業產品能夠在沒有人為干預的情況下自行互相解決問題。也就是所謂的M2M （Machine-to-Machine/Man）。典型事例如目前越來越受到關注的自動駕駛，裝在車體各處的攝像頭和感測器可以監測到目前的車速、開車的視野、路況、與其他車的車距、與行人的距離等，然後利用這些數據，自動調整車速，改變行進方向，遇到危險緊急剎車。若再進一步，可以將這個系統與gps，手機通信相結合，對車輛進行遠程操控與管理。目前，日本的小松製作所已經做出了相關產品「Komtrax」。再比如，現在如火如荼的IoT也需要通過通信來實現。主要的通信方式比如有富士通的LPWAN，新興的通信方式也正在不斷被開發出。
顯然這其中通信專業需要解決的問題有：進一步完善基礎通信設施。將來M2M勢必會普及，隨之而來的就是大量的通信量，所以對現有的基礎通信設施進行升級，可以說是看得見的剛需。控制信號的削減。其實比起智能手機，M2M終端的通信量不算多，相反控制M2M終端連接的控制信號會激增，如何應對這些信號，也會成為將來的課題。此外還有開發能夠應對各種需求的感測器，並將它們與無線通信進行融合；物聯網安全；以及低成本的終端開發和傳輸方式等。
從感測器網路到M2M到移動網路全部都涉及的森川研究室（東大）
研究無線網路、M2M、IoT的加藤／西山研究室（東北大）
http://www.ecei.tohoku.ac.jp/ecei_web/Laboratory/kato_j_index.html
關於「Komtrax」
http://www.komatsu-kenki.co.jp/service/product/komtrax/
半導體器件和集成迴路設計
04
可以說半導體器件與集成迴路在我們的生活中無處不在。以前人們對生活的基本要求是衣食住行。而現在隨著科技的發展，半導體器件和集成電路產品不僅僅融入到了衣食住行之中，更可謂是無處不在。比如計算機、電視、微波爐、公共交通、手機......
80年代開始，日本半導體技術發展迅速，至1990年，全球十大半導體公司中，日本有6家入圍，其中NEC位列榜首。隨後日本的半導體產業雖然陷入低迷，但瘦死的駱駝比馬大，長期的技術積累使得日本在該領域實力依舊強勁，特別是在原材料和某些電子元器件方面，依舊處於近乎壟斷地位。
很多人都認為半導體，集成迴路這一方面已經基本觸碰到了極限，很難再有什麼發展。不過就像在博爾特跑出9.58s之前，沒人相信人類能到達這種速度。一切皆有可能，既然因為物理原因無法把晶元做的更小，那麼我們就把它做的更強。日本正在把半導體與集成迴路的發展推向多元化，使用新的材料，不同的結構，以及MEME或是生物技術的融合。從多個方面提升它的性能。而這方面的新領域-納米電子，日本在全世界一直處於領先位置。
在這裡為大家推薦兩個研究室。希望對大家的研究課題選擇能有所幫助。
東京工業大學大學院総合理工學研究科
物理電子システム創造専攻
筒井研究室
東京理科大學 基礎工學部 電子応用工學科
藤代研究室
http://fujishirolab-hp.wixsite.com/fujishirolab/profile
強電
05
說起強電，最先進入腦海的可能就是發電站以及各種變壓器。說起研究強電，最先反應也許是新型發電方式以及如何修造高效能的發電站以及變電設備。其實，在當今強電方面最新最熱門的研究題目主要有兩個：高電壓放電等離子工學以及核聚變反應。
高電壓放電等離子
等離子(プラズマ)是固體，液體，氣體之外第四種物質狀態。是對原子施加外界能量（熱或者點）後形成的。好吧，有點兒懵。其實以下現象都是由等離子引起的。
首先說說等離子是如何形成的。
對原子施加外界能量，比如熱和高壓電後，電子就會從原來的軌道逃脫出來。這樣，就形成了帶正電的粒子和帶負電的電子的混合狀態，這個狀態就叫等離子狀態(最右邊的圖就是)。
等離子狀態有兩大特點：1是通電，2是發光。現在的研究也主要是圍繞著等離子的這個特性進行的。比如東京大學的小野亮研究室http://streamer.t.u-tokyo.ac.jp/ 正在研究和開發利用等離子殺死癌細胞的研究。利用發光特性，用等離子照射癌細胞，使癌細胞失活，同時受到傷害的癌細胞會進行自我修復。再比如東北大學的安藤，高橋研究室http://www.ecei.tohoku.ac.jp/space/index.html ，該研究室研究的是宇宙飛船的高速粒子加速器。與化學推進器相比較，電氣推進器更有發展前景，未來將對人類探索宇宙貢獻出更大力量。
核聚變
核聚變，簡單來說就是兩個輕核融合成一個重核同時放出能量的過程。這個過程中可以產生多倍於核裂變的巨大能量，並且伴生的核廢料半衰期極短因而安全清潔。相比現在以核裂變為主的核能發電模式，高效和清潔了許多。因此尋求可控的核聚變反應是未來能源獲取的主要方式。目前最常見的就是人工太陽的研究。說是太陽，其實就是製作出可控制的核聚變反應。比如東京大學的小野靖研究室http://tanuki.t.u-tokyo.ac.jp/ 再比如綜合研究大學院大學的核融合研究所http://www.nifs.ac.jp/index.html （關於這個大學，我們以前專門介紹過哦，詳情可點擊文末的更多精彩查看）
這兩個方向的畢業生大都進入了研究所當研究員，所以對高壓電方向感興趣的同學可以考慮博士進學，讓自己的研究更深入。
看了這兩期的介紹，是不是對於思考研究內容有了些幫助。下一期，我們會給大家介紹另外兩個方向。
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