#你不知道的科学那些事儿# 【可见光通信了解一下[来]没有辐射隐忧,使用起来更安全[鼓掌]】可见光即电磁波谱中人眼可以感知的部分,除了提供给人类丰富的色彩世界、照亮夜晚的黑,业已被科研人员逐步发掘出更多潜力,可见光通信便是其中之一。

可见光通信技术的原理是将需要传输的信息调制到发光二极管(LED)的驱动电流上,使LED灯具以极高的频率闪烁。

闪烁频率可以躲过人眼,却绕不过光电探测器,后者只需检测到这种高频闪烁携带的通信信息,就可以对LED灯光照射下的电器进行万能遥控,还可以让计算机、手机连接上互联网。

近日,电子科技大学教授巫江与萨里大学、剑桥大学等科研人员共同在《自然—电子》上发表论文,系统论述了有机半导体、胶体量子点和金属卤化物钙钛矿材料的发展,及其LED器件的性能改进和器件创新,探讨了新型光源的带宽调制机理与外量子效率的优化策略,尤其是新型LED光源在片上光互连和Li-Fi(Light Fidelity)等应用场景。

可见光的妙用

谈到无线网,人们更熟悉的是肉眼不可见的电磁波。且不论是2G还是现在的5G,皆由其将移动终端接入互联网。而随着光纤通信的发展,光的传输又重回大众视野。其实,早在19世纪80年代,电话的发明人亚历山大·贝尔就曾提出“光子电话”的概念,即将语音信号调制在太阳光中,可以实现在数百米之外的地方接收并转换回语音信号。这个想法虽然过于“前卫”,但是光能传递信号一事却一直被可见光研究人员铭记于心。

“不论贝尔曾经提出的太阳光传输信号,还是现在的光纤通信乃至可见光通信,原理并无太大差异,都是由发射器发出信息,再由接收器‘翻译’,主要区别只是传输介质不同。”巫江在接受《中国科学报》采访时解释说。发射的信息只有0和1两种状态,但是经过编码的可见光波就可生成不同组合的编码,传递复杂的信息。“如果遮挡光线是0,无遮挡是1,那么可见光在人眼无法捕捉的快速闪烁中就可完成信息传递。”

在中国科学院半导体研究所可见光通信实验室中,一盏暖白色的灯在白天也亮着。它负责的不仅仅是照明,还将房间内的电脑、空调、电视等电器连接在一起,只需呼唤智能音箱,使用者便可借助灯光随意控制房间内任意电器。其秘密就在每个电器终端安装的一个小小接收器上。“你看我用手遮挡接收器时,智能音箱便无法将指令传过来。”中国科学院半导体研究所光电子研发中心研究员陈雄斌在接受《中国科学报》采访时进行了可见光智能家居系统的功能演示和原理讲解。

作为实验室负责人,他早在2008年就开始从事可见光通信技术研究。团队经过夜以继日的攻坚克难,先后在2009年的中国国际工业博览会和2010年的上海世博会上公开展示可见光通信技术研究成果。2017年,通过主持可见光通信国家重点研发计划项目,陈雄斌逐步将可见光通信技术工程化并进行了商业化推广。

在他眼中,可见光通信的劣势也是优势。“很多人担心光线容易被遮挡,影响信号传递,但反过来想,光是直线传播,虽然无法穿透不透明的阻隔,但如果在光线直射下,信号则会更强,而且保密性更佳。甚至即便是充当可见光发射点的两盏很近的灯,也不会互相产生影响,反而会因为两个点直射的信号覆盖范围不交叉而保证了很好的通信信噪比。”陈雄斌认为,可见光通信的信号使用安全性高、可见易控,靠透镜和灯罩就可以灵活控制信号覆盖区域,同时能通过肉眼观察信号覆盖区域,并能有效防止信息泄露,是保障室内人口密集区域通信容量的最佳选择。

就目前研究结论看,LED可见光通信除了信号光源发射功率高的优势外,还可以省去再额外拉线安装互联网接口的麻烦。且相较于电磁波而言,可见光没有辐射的隐忧,使用起来更安全。此外,像医院、核电站和空间站等对电磁干扰有严格限制的场合,可见光通信也能派上用场。由此,可见光通信既解决了无线频谱资源拓展的问题,也解决了能源环保问题。

为什么是LED

既然可见光通信具有独特的优势,那么为何白炽灯年代不推广可见光通信技术,而非得是LED时代呢?受访专家解释说,首先,LED具备多方面的优势,例如使用寿命长、安全可靠以及节能度高等,被普遍认为属于下一代主流照明技术;其次,用固态半导体芯片作为发光材料的LED,更容易被人“控制”。

而让LED成为可见光通信的载体,先要解决的是光信号接收问题。在LED可见光通信系统中,存在着强烈的背景噪声及电路固有噪声的干扰,同时随着传输距离的加大,接收机接收到的信号十分微弱,因此需要更灵敏的接收器,同时要对信号进行前置处理,摒除干扰。

之后需要解决的就是调制、编码以及解调技术问题。目前,LED可见光无线通信系统大多采用强度调制的直接检测非相干系统,编码方式大多为二进制开关键控(OOK)编码,传递效率较低,也可以采用光学组编码形式如脉冲位置调制来达到更高的发送速率。

另外,还需要码间干扰克服技术支持。在室内LED可见光通信系统中,LED光源具有较大的发射功率和宽广的辐射角,光线分布在整个房间。OOK编码器输出的矩形脉冲在传播过程中,由于LED单元灯分布位置不同,以及大气信道中存在的粒子散射,导致了不同的传输延迟。光脉冲会在时间上延伸,每个符号的脉冲将加宽延伸到相邻符号的时间间隔内,产生码间干扰(ISI),此时就需要采用抗扰动滤波器的相关电平编码,降低ISI的影响。

随着研究的深入,除了最初的白光LED,国内外研究人员也对RGB LED、OLED、Micro LED,以及激光灯都进行了相关研究。

陈雄斌开始研究时也曾遇到过灯光闪烁、通信速率低等问题。但在其团队不懈努力下,能用室内照明最常用的荧光型LED做高速可见光通信成为了他们的技术特色。2014年,他们在Optics Express期刊上发表的成果显示,OOK调制速率可达550Mbps;2020年,在荧光型LED为光源、PIN管做探测器的前提下,OOK调制速率达到1.2Gbps、传输距离3.4米时,没加检错纠错时平均误码率1.61×10-5,系统的3dB带宽已经拓展到了498MHz。

未来可期

“随着环保节能减碳日益受到重视,半导体照明的应用也日益广泛。传统LED相对成本较低,虽然目前LED的主要赛道还是显示器与照明器材,但是随着通信技术的积累与材料的拓宽,可见光通信未来的应用场景将越来越广泛。”巫江说。

在论文中,巫江与其他作者设想了几种可见光通信的应用场景。例如,像自动驾驶这样对延时要求严格的短程通信集成组件,或者柔性生物传感器,再或者水下通信,以及用于精确跟踪和定位的物联网传感器和室内数据服务等。“我个人认为,可见光通信将在原来的电磁波无线网技术解决方案基础上提供更多的新内容,是增量的过程,而不是简单地重复现有的技术。”巫江举例说,“不久前郑州遭遇内涝时,基站罢工,手机信号全无,造成出行困难。如果可见光照明可以应用,那么只需要在高楼上安装灯塔就可以作为紧急的数据连接点,用于应急通信。如果遭遇大面积停电,使用无人机替代也可。”

不仅如此,如果将可见光与柔性织物相结合,那么柔性织物在进行显示的同时也可以成为无线网的发射或者接收方。

“既然光能传递信号,那么以后的电视广告,也不再需要在屏幕上显示二维码,有购买需求的观众只需打开摄像头就能自动扫描到电视机背光源传递的隐形产品链接。”陈雄斌说,“我希望可见光通信有更大空间施展拳脚,例如在金属密闭空间内,电磁波因为强反射可能会产生严重干扰,但是可见光不会,希望有机会与有需求的机构合作,拓宽可见光通信的应用范围。”

最后,巫江表示,虽然可见光应用领域广泛,但是信号发射器与接收器等元器件的集成、如何与现有平台更好地融合,以及国际应用标准的建立等都需要时间。https://t.cn/A6IePpxe


1、庸人败于惰,能人败于傲

世上两种人必定惨败,一种是懒惰之人,另一种是骄傲之人。前者什么事都想在“明日”再做,结果总是一事无成;后者瞧不起天下所有人,自认为自己最聪明,常常招来他人的不满和怨恨,于是往往受人诋毁、咒骂,最后被恶意的诽谤所吞没。

2、不必一味讨好别人

讨好每一个人是不可能的,也是没有必要的。讨好每一个人,等于得罪每一个人。刻意去讨好别人,只会使别人产生厌恶。亲近别人要自然,“投机”心态要改变。有时间讨好,不如踏踏实实做事,讨好别人总是靠不住,自己努力才实实在在。

3、好心境是自己创造的

我们常常无法去改变别人的看法,能改变的恰恰只有我们自己。坏的生活不在于别人的罪恶,而在于我们的心情变得恶劣。让生活变好的金钥匙不在别人手里,放弃我们的怨恨和叹息,美好生活就垂手可得。我们主观上本想好好生活,可是客观上却没有好的生活,其原因是总想等待别人来改善生活。不要指望改变别人,自己做生活的主人。

4、用心做自己该做的事

人生是如此的短暂,哪有心思去浪费呢?有智慧的哲人曾经说过:“大街上有人骂我,我是连头也不回的,根本不想知道这个无聊之人!”我们既不要去伤害人家,也不要被别人的批评左右,还是按照自己的愿望,先踏踏实实学好本领再说。特别在少年时要全力以赴学本领,不要分心。

5、别总是自己跟自己过不去

学会自己欣赏自己,等于拥有了获取快乐的金钥匙。欣赏自己不是孤芳自赏,欣赏自己不是唯我独尊,欣赏自己不是自我陶醉,欣赏自己更不是固步自封------ 自己给自己一些自信,自己给自己一点愉快,自己给自己一脸微笑,何愁没有人生的快乐呢?经常要自己给自己过节,学会寻找愉悦的心情。

6、不要追逐世俗的荣誉

终生寻找所谓别人认可的东西,会永远痛失自己的快乐和幸福。庸俗的评论会湮灭自己的个性,世俗的指点会让自己不知所措。为钱而钱会使自己六亲不认,为权而权会使自己胆大妄为,为名而名会使自己巧取强夺。真实的我在刻意的追逐之中,会变成一张张碎片随风飘扬,世俗的我已变得面目可憎。

7、极端不可取

有些人常常因为忧虑过度,而导致自己精神失常;有些人却因为麻木不仁,造成自己对任何事情都无动于衷。前者常为寻找理性而痛苦,因聪明过头而衰亡,愚蠢的根源在于什么都懊悔。后者不知悔恨为何物,整天稀里糊涂地生活,活着与死去没有什么区别。

8、每个人都有自己的活法

自己的伤痛自己清楚, 自己的哀怨自己明白, 自己的快乐自己感受。也许自己眼中的地狱,却是别人眼中的天堂;也许自己眼中的天堂,却是别人眼中的地狱。生活就是这般的滑稽。不要总疑春色在人家,关键在于自己心态的调整。

9、喜欢自己才会拥抱生活

盲目自大自尊,是骄傲无知的人生,一味自暴自弃,是消极悲观的人生。了解自己比了解别人更困难,喜欢自己比喜欢别人更不容易。拥有健康的恰当的自尊心理,面对挫折会表现得格外坚强。不为外界的诱惑而丢失自我,不为一时的挫折否定自己。时时客观冷静地评价自己,每每乐观中肯地赞赏自己。若连自己都不爱,还能爱别人吗?喜欢自己吧!

10、福中有祸,祸中有福

莫被一时之得失冲昏头脑,一味陶醉于暂时的胜利。自己一定要居安思危,切莫居功自傲,洋洋得意。陶醉胜利,意味着驻足停顿,陶醉胜利,意味着失去警惕。人生路上要永不松懈,胜利仅仅是一个小小的路标。要想取得最后的胜利,只要努力,努力,再努力。莫为一时之得所迷惑,谁笑得最晚,谁笑得最开心。

11、重要的是活得充实

把每一天过好是最大的幸福,快乐源于每天的感觉良好。总忧虑明天的风险,总抹不去昨天的阴影,今天的生活怎能如意?总攀比那些不可攀比的,总幻想那些不能实现的,今天的心灵怎能安静?任何不切实际的东西,都是痛苦之源,生命的最大杀手是忧愁和焦虑。痛苦源于不充实,生活充实就不会胡思乱想。

12、愉悦的根基在自己身上

一般人总是将人生的愉悦,寄托在外界的事务上,依附于世俗的认同上。百般看重地位、财产,以及待遇、名誉等东西,自己一旦失去这些,便是沉重的打击,常会痛不欲生,其幸福和快乐的根基也随之毁灭。假如自己真是这样过生活,那么快乐离我们是相当遥远的。为什么要让别人来评价自己的快乐程度,把握好自己。

13、感觉幸福就是幸福

许多人都在刻意追求所谓的幸福;有的虽然得到了,其代价却巨大无比。许多哲人都说,幸福是种感觉,就如同“佛”就在你我心中。幸福的感觉随满足程度而递减,与人的心境、心态密切相关。先哲们说:得之愈艰、爱之愈深,拥有幸福,常思艰难。一个人总是感觉不到幸福,是自己的最大悲哀。幸福是种感觉,不知足,永不会幸福,知足者常乐!

14、别人的恩泽要牢记

目光短浅的人总是“忘恩负义”,危机时到处求助,事成之后再不露面。求人时信誓旦旦,得逞后胡作非为。这种人最被人鄙视。“忘恩负义”让朋友伤心,“忘恩负义”是急功近利的表现。“忘恩负义”只得益于一时,却会永远失信于人。切忌过河拆桥,过河拆桥会断了自己的后路。

15、凡事要留有余地

每一个人都会在自己的生命旅程中,遭遇到完全不同的“三种人”。第一种是能够理解、欣赏和器重自己的人;第二种是曲解、中伤甚至排斥自己的人;第三种人是与自己毫无关系、无关痛痒的人。第一种人对自己有知遇之恩,应当尊为师友,滴水之恩当涌泉相报。第二种人对自己造成深深的伤害,需要智慧地远离,而不是烦恼和计较。对于第三种人要以礼相待、和平共处。了解不同的人,区别对待,物以类聚,人以群分。

16、己所不欲勿施于人

把自己的主观意志强加于人,于己于人均是件痛苦的事情。以自己的威严强加自己的意志,别人只是口服而心不服,而且日久必生反抗之心。以自己的固执强加自己的意志,别人仅是默忍或是隐怒,但是日久也可能反目成仇。检讨自己的言行是否与社会和谐,才能真正得到别人的认同。人与人是不可能一致的,不要以我为中心。

17、得意不忘形,失意不失态

身处顺境必须格外谨慎,否则容易乐极生悲。人生得意的时候容易忘形,一忘形就不知道自己姓什么,于是恶念和恶行就会趁隙而入。身处逆境必须格外忍耐,否则容易早早夭折。人生失意的时候容易失态,一失态就不知道自己的未来,于是消极和绝望就会趁隙而入。笑看人生潮起潮落,守住自己的心。

18、人生应当欢乐有度

适当的娱乐活动能调节情绪,无休无止的欢乐却易转益为害。物极则反,数穷则变。“大凡快意处,即是多病处。”“棋可遣闲,易动心火”一味狂欢尽兴是肤浅的人生,换来的往往是痛苦的悔恨。尽兴有度是达观的人生。乐极生悲不局限于娱乐方面,涉及到人生的方方面面。欢乐与悲哀是伴生的,欢乐有度会使欢乐常伴。

19、多理性行事少意气用事

做事不能只凭自己的感情,做事更不能只凭自己的感觉,意气用事必有麻烦。有时自己的知觉是错的,事情并不是想象的这般简单,表象总是容易迷惑人心。理性做事不至于反复折腾,理性做事不会出现大的差错,理性做事才不会使自己后悔莫及。切记:凡事都不能太冲动!不能只跟着感觉走,多思考才能不后悔。

20、多理性行事少意气用事

做事不能只凭自己的感情,做事更不能只凭自己的感觉,意气用事必有麻烦。有时自己的知觉是错的,事情并不是想象的这般简单,表象总是容易迷惑人心。理性做事不至于反复折腾,理性做事不会出现大的差错,理性做事才不会使自己后悔莫及。切记:凡事都不能太冲动!不能只跟着感觉走,多思考才能不后悔。

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提及孙怡,近几日,她在综艺节目中回应自己的资源都是自己的经纪人努力所得的,而且说到当初嫁给董子健纯粹是因为感情。此话一出,孙怡又一次上了热搜。一起来看看吧。
先来看看孙怡与董子健是如何走到一起的?
网爆,孙怡与董子健是在电影节上认识的,2016年10月,两人在微博公布恋情,而且还明里暗里的开始秀恩爱。
二人是90后备受喜欢的一对情侣,无论是颜值与气质上,二人都很般配。孙怡与董子健的感情发展也十分顺利,次年两人踏入婚姻殿堂,同年收获一位可爱的女宝宝。
再来看一看孙怡的婆婆是谁?
孙怡自身发展如何?
说到这点,就不得不提到李沁。
孙怡因长相酷似李沁,所以经常被媒体拿来与李沁作对比,当然了,这些话题也为孙怡增加了很多热度。但是,相比之下,李沁最初的观众缘要远远超过孙怡,毕竟,两个人的起点不同。
因为,孙怡2013年出道踏入娱乐圈的那一年,李沁主演的《璀璨人生》就已经在芒果台热播了,还获得了全国同时段电视剧收视冠军。
孙怡是从出演芈月传而正式进入娱乐圈发展,后又搭档郭晓冬出演了《欢爱》,凭借这部电影而打开知名度,并获得上海国际电影节最佳女演员。
孙怡与董子健结婚后也并没有闲着,她接着带来了《凉生我们可不可以不忧伤》等作品,虽然,大家对孙怡的演技褒贬不一,但是,她的成长大家还是有目共睹的。
近期播出的电视剧《我和我们在一起》,孙怡的演技也是可圈可点的。
那么,孙怡究竟有没有靠婆婆抢资源呢?
首先要看看这个婆婆究竟对孙怡怎么样?
之前,很多人说,王京花不喜欢孙怡,因网上一直有关于孙怡的爆料,称因孙怡黑料太多,入不了花姐的眼。比如她曾经是太妹,16岁高中没毕业就出来闯荡江湖,当过野模,能上位也是借肚逼宫等等。
但是,这些黑料,经得起讨论的也只有她出道前做过模特这事儿,至于所谓的16岁闯荡江湖是无稽之谈。无论怎么说,孙怡也是有颜值、多才多艺,只是因为热爱表演才放弃了自身所学,就算不当演员,也有其他的谋生方式,你说呢?更何况,有网友爆料,孙怡怀孕时期每次产检王京花都陪同,如果人家不喜欢这个媳妇又何必如此呢?
至于大家说她靠婆婆,无非就是她在婚后演艺事业确实是如同开挂了一样,几乎每部戏都是女主,这也难免别人说三道四。
至于,是否有靠婆婆,那也是人家自己家的事,我们只能默默祝福她以后越来越好吧!


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