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
Россия переходит на реактивные дроны: осенью под Орлом заработает крупнейший дронопорт в мире
По словам экспертов, запуски «Герани-5» из Орловской области полностью изменят правила в небе над Украиной...
«Купол света»: почему секретная советская технология снова тревожит американских экспертов?
США почти 40 лет пытается взломать этот секрет, но дальше гипотез дело не продвинулось...
Вот это поворот в истории: сарматы — вообще не потомки скифов
По словам ученых, это был настоящий демографический шок, когда один народ резко сменил другой...
«Парк юрского периода» был неправ: новая информация о тиранозаврах вас очень удивит
Маленькие яйца, детеныши размером с кошку и другие разоблачения голливудских мифов...
Генетическая загадка Арктики: что веками «ломало» ДНК народов Севера?
В крови этих людей ртути в семь раз больше нормы. Как северяне выдерживают такие отравления?...
Артефакты из мезозоя помогли одержать победу в Куликовской битве
Российский геолог открыл неизвестную страницу в истории знакового сражения...
Уран на завтрак и обед: в старой советской шахте обнаружены загадочные бактерии
По словам ученым, новое открытие может решить проблемы, связанные с радиацией...
Мумия персидской принцессы чуть не вызвала «войну» между тремя государствами
А потом пришли результаты вскрытия, и все эксперты схватились за головы...
Химия из другого мира обнаружена в знаменитом метеорите Хиллсборо
Эксперты уверены, что когда-то именно такой астероид доставил на Землю компоненты, из которых образовалась жизнь...
«Розовые рыцари» Антарктиды: удивительная история первой зимовки на Шестом континенте
Мало кто знает, что экспедиция осталась жива лишь благодаря «тайной» охоте...
Стало известно, из чего состоял астероид, убивший динозавров
Новое исследование переписало картину глобального вымирания, случившегося 66 миллионов лет назад...
Сражались на равных с войнами-мужчинами: зачем дочери фараона были похоронены с боевыми луками и кинжалами?
Новое открытие полностью пересмотрело военную иерархию в Древнем Египте...
14 памятников и храм высотой 12 метров: в джунглях Юкатана нашли неразграбленный город майя
Как населенный пункт веками ускользал от искателей сокровищ и что его открытие значит для науки?...