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
Росархив рассекретил документы: Доказано, что именно Польша не дала СССР остановить Вторую мировую войну
Об этом в 1939 году сообщали из Варшавы французские дипломаты и разведчики...
В советских газетах снова нашлось предсказание будущего: Что же на этот раз?
Оказалось, что еще в 1948 году «Московский большевик» написал о планах США захватить Гренландию...
Удивительные и невероятные приключения первой советской ракеты класса «воздух-воздух»
Военные историки говорят: без якутских мастеров советские конструкторы не смогли бы «взломать» американскую ракету и построить нашу Р-3...
Тесла снова меняет правила игры: генератор по проекту гения выжимает электричество из воздуха
Эксперты говорят, что мы только сейчас доросли до великого изобретателя. Из 300 его открытий реализованы лишь десятки. Что еще может скрываться в архивах?...
Как рождаются волны-убийцы: российские ученые вплотную приблизились к разгадке этого опасного морского феномена
Правда, для этого пришлось «отменить» действующие модели прогнозов, которые, как оказалось, не работали...
225,8 миллиарда долларов: Америка требует от России оплатить колоссальный долг царского времени
Почему ведущие эксперты называют этот иск ящиком Пандоры и предупреждают, что он может закончиться для Штатов и всего Запада огромными проблемами?...
Почему компонент сыра, который используется уже 30 лет, вызвал внезапную панику у американцев?
Эксперты рассказали: используется ли это вещество в России и стоит ли нам волноваться...
Почему вирусы в космосе ведут себя странно, а поведение их вообще не предсказуемо?
Новые эксперименты на МКС выявили такие поразительные аномалии. Но ученые только рады этому...
Гробовщик Британии: как Япония похоронила империю, «где никогда не заходит солнце»
Историки говорят: Британская корона получила такой мощный удар, что рассыпалась как карточный домик...
Легендарный египтолог рассказал, что сейчас шансы найти гробницу самой известной древней царицы высоки как никогда
Почему Захи Хавасс так уверен, что сумеет совершить величайшее открытие в долине Нила?...
Еще одна загадка Древнего Рима: Что делали верблюды-гибриды в сердце Европы?
Эксперты говорят: новое открытие может серьезно переписать историю поздней Римской империи...