Китайские учёные предложили концепцию «интернет освещения»
Группа китайских исследователей предложила сеть «интернет освещения» (Internet of Light, IoL), в которой светодиоды можно использовать в качестве узлов с настраиваемыми датчиками для сбора такой информации, как интенсивность света, его цвет, уровень опасности газа и движение объектов. Все эти узлы составляют сенсорную сеть. Документ в формате pdf с инфографикой представлен здесь.
Исследование опубликовали в международном специализированном журнале «Интеллектуальные и конвергентные сети». Китайские учёные предложили концепцию интернета освещения, который взаимодействует с интернетом вещей.
— Цзянь Сонг, профессор электронной инженерии Университета Цинхуа.
Поскольку светодиод основан на кремнии, он пригоден для глубокой интеграции осветительных сетей с различными электронными и интеллектуальными механизмами управления при низких затратах. Помимо управления освещением, исследователи из области информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) продемонстрировали возможность использования так называемой связи с видимым светом (VLC). VLC передаёт информацию путём модуляции интенсивности светодиодов. Эта форма связи может одновременно поддерживать информационные услуги: определение местоположения, передачу данных и даже оптическую терапию, причём не вызывая напряжения или повреждения глаз.
Чтобы интегрировать IoL с повсеместными сетями освещения, исследователи объединили датчики, коммуникационные модули и интеллектуальные процессоры в отдельные светодиодные лампы, чтобы сформировать «узел». И использовали телекоммуникационные технологии — связь по линиям электропередач (powerline communications, PLC) и беспроводная связь 5G — для построения сетей. Сеть датчиков IoL может собирать такую информацию, как интенсивность света, его цвет, уровень опасного газа, движение объектов и многое другое.
Применение IoL включают «умные» дома престарелых, где можно найти жильцов ради их же безопасности, или вовремя обнаружить утечку газа на кухне. Автоматическая регулировка интенсивности или цвета свечения позволяет настроить комфортную обстановку в соответствии с предпочтениями пользователя или в качестве средства оптической терапии.
Исследователи разработали алгоритмы и провели аппаратные эксперименты, чтобы продемонстрировать производительность системы для высокоскоростной передачи данных. Это включало эксперименты с VLC-системой выравнивания луча в реальном времени, которая может быстро регулировать направление источника света в соответствии с положением пользователя.
Исследователи изучили, как оптимизировать такую систему с учётом влияния на услуги сотовой связи и геолокации, а также освещение. Как отметил Хуэй Ян, профессор электронной инженерии Университета Цинхуа, интенсивность и равномерность освещения будут иметь при этом решающее значение.
Что касается упомянутой терапии, то предыдущие исследования показали, что свет может быть использован для лечения определённых дерматозов или нейродегенеративных заболеваний. То есть существуют методы оптического лечения без вмешательства в организм. Команда исследовала и эти возможности при экспериментах по световому стробоскопическому облучению с определённой частотой работы светодиодов.
Исследование опубликовали в международном специализированном журнале «Интеллектуальные и конвергентные сети». Китайские учёные предложили концепцию интернета освещения, который взаимодействует с интернетом вещей.
Поскольку люди проводят всё больше времени в помещениях, необходимо обеспечить их интеллектуальным освещением наряду с информационными услугами, сочетая их с коммуникациями и лечением
— Цзянь Сонг, профессор электронной инженерии Университета Цинхуа.
Поскольку светодиод основан на кремнии, он пригоден для глубокой интеграции осветительных сетей с различными электронными и интеллектуальными механизмами управления при низких затратах. Помимо управления освещением, исследователи из области информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) продемонстрировали возможность использования так называемой связи с видимым светом (VLC). VLC передаёт информацию путём модуляции интенсивности светодиодов. Эта форма связи может одновременно поддерживать информационные услуги: определение местоположения, передачу данных и даже оптическую терапию, причём не вызывая напряжения или повреждения глаз.
Чтобы интегрировать IoL с повсеместными сетями освещения, исследователи объединили датчики, коммуникационные модули и интеллектуальные процессоры в отдельные светодиодные лампы, чтобы сформировать «узел». И использовали телекоммуникационные технологии — связь по линиям электропередач (powerline communications, PLC) и беспроводная связь 5G — для построения сетей. Сеть датчиков IoL может собирать такую информацию, как интенсивность света, его цвет, уровень опасного газа, движение объектов и многое другое.
Применение IoL включают «умные» дома престарелых, где можно найти жильцов ради их же безопасности, или вовремя обнаружить утечку газа на кухне. Автоматическая регулировка интенсивности или цвета свечения позволяет настроить комфортную обстановку в соответствии с предпочтениями пользователя или в качестве средства оптической терапии.
Исследователи разработали алгоритмы и провели аппаратные эксперименты, чтобы продемонстрировать производительность системы для высокоскоростной передачи данных. Это включало эксперименты с VLC-системой выравнивания луча в реальном времени, которая может быстро регулировать направление источника света в соответствии с положением пользователя.
Исследователи изучили, как оптимизировать такую систему с учётом влияния на услуги сотовой связи и геолокации, а также освещение. Как отметил Хуэй Ян, профессор электронной инженерии Университета Цинхуа, интенсивность и равномерность освещения будут иметь при этом решающее значение.
Что касается упомянутой терапии, то предыдущие исследования показали, что свет может быть использован для лечения определённых дерматозов или нейродегенеративных заболеваний. То есть существуют методы оптического лечения без вмешательства в организм. Команда исследовала и эти возможности при экспериментах по световому стробоскопическому облучению с определённой частотой работы светодиодов.
- Дмитрий Ладыгин
- ieeexplore.ieee.org
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Спасти планету сможет… африканский червь
В Кении найдено насекомое с удивительными способностями....
Ученые раскрыли тайну сигнала, после которого началось самое мощное извержение в истории
Разгадка оказалась потрясающей во всех смыслах....
«Орешник», «Бук» и «Тополь»: искусный нейминг от российских военных конструкторов
Наука как сбить Запад с толку....
80 000 лет жизни: какие тайны скрывает самое древнее и большое существо на планете?
Залог невероятного долголетия и удивительного выживания обнаружили учёные....
«Запрещенные» опыты на орбите помогли «взломать» сразу несколько законов природы
Американские биохакеры признались, зачем на МКС выращивают крошечные человеческие мозги....
Саблезубый котёнок томился во льдах Якутии 35 тысяч лет
Благодаря находке стало известно, что сородичи пушистика обитали в столь холодных местах....
Ученая вылечила свой рак вирусами собственного производства
Если человек хочет жить — медицина бессильна....
Эти «красные монстры» вообще не должны существовать
Что узнали астрономы о трех невозможно огромных галактиках....
Почти бессмертные существа помогут человечеству покорить глубокий космос
Ученым, наконец, удалось «взломать» код поразительной живучести тихоходок....
Разгадано учеными: почему города разрушают сердце и разум
Причины, которые нашли исследователи, вас удивят....
Ещё один одинокий: в Балтийском море обнаружен дельфин, который может говорить только сам с собой
Совсем как старый вдовец, которого давно не навещали близкие....
Турбулентность отменяется! А пилоты-люди вообще будут не нужны
Искусственный интеллект может в корне изменить авиацию....
Эксперты предсказывают: к концу века из-за изменения климата ежегодно будут гибнуть миллионы
Почему США и Западная Европа могут заплатить самую высокую цену?...
Надеялись на Беса: древние египтянки при беременности хлебали галлюциногенные смеси
Думали, что божок с двусмысленным для нас именем убережёт....
Большой мозг — не значит самый умный
Последнее исследование собак показало парадоксальные результаты....
АД-контроль: новейшая разработка облегчит жизнь гипертоникам
Ультразвуковой пластырь будет следить за давлением нон-стоп....