燈光打造無(wú)線(xiàn)通訊:節(jié)能便利[1]
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圖為澳大利亞悉尼的宜家超市在店堂里陳列展示板,標(biāo)明各種燈泡的能效指標(biāo)。
現(xiàn)代生活給人們帶來(lái)了眾多家用電器——從音響、電視機(jī),到機(jī)頂盒以及影碟機(jī)。你坐在客廳沙發(fā)上,只要拿起遙控器,就能享受各種娛樂(lè)節(jié)目??墒牵鎸?duì)放在茶幾上那一大堆遙控器,煩惱也隨之而來(lái):它們可不是“一鍵通”啊。翻出你需要的遙控器,然后按下正確的控制鍵,找到你中意的節(jié)目,整個(gè)過(guò)程不但費(fèi)神,而且費(fèi)勁。美國(guó)波士頓大學(xué)計(jì)算機(jī)工程專(zhuān)家托馬斯·利特爾和他的助手最近設(shè)計(jì)發(fā)明了新型遙控系統(tǒng)。他說(shuō):“只要有燈光照明的地方,我們就能提供全覆蓋、不間斷的通信聯(lián)絡(luò)?!?BR>
新型光信號(hào)控制系統(tǒng)建立在發(fā)光二極管照明的基礎(chǔ)上。遙控信息首先通過(guò)無(wú)線(xiàn)路由器進(jìn)入供電網(wǎng)絡(luò),抵達(dá)室內(nèi)照明燈具——無(wú)論是吊燈、壁燈,或是臺(tái)燈,燈座上的發(fā)光二極管燈泡根據(jù)指令進(jìn)行閃動(dòng),激活終端設(shè)備。利特爾指出,人的肉眼是感覺(jué)不到這種燈光閃爍的。
光通訊應(yīng)用廣泛
利用光線(xiàn)傳遞信息古已有之。中國(guó)的長(zhǎng)城烽火臺(tái)就是一例。在古羅馬,士兵也是用火光在要塞之間傳送軍情的。建筑在海岸線(xiàn)上的燈塔更是防止航船觸礁的傳統(tǒng)妙方。到了現(xiàn)代,紅外線(xiàn)遙控已經(jīng)廣泛應(yīng)用,激光通訊的實(shí)用方法也在緊鑼密鼓的試驗(yàn)之中。
目前無(wú)線(xiàn)通信采用的方式是通過(guò)電波傳輸內(nèi)容,但是電波頻率資源有限,使用量一大,就會(huì)造成通道堵塞。光通信采用的是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸方式,無(wú)論是使用集束激光,還是全覆蓋的發(fā)光二極管燈光,都不會(huì)發(fā)生信號(hào)堵塞現(xiàn)象。
保密性能成亮點(diǎn)
發(fā)光二極管已經(jīng)廣泛應(yīng)用于顯示屏和交通燈上,但因其價(jià)格昂貴,尚未普遍進(jìn)入普通的民居室內(nèi)照明。它的一個(gè)最大優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能。比起傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈,發(fā)光二極管耗電少,能效高。利特爾指出,發(fā)光二極管的使用壽命可達(dá)5萬(wàn)小時(shí),而普通白熾燈泡使用1000小時(shí)后就不頂用了。在今后10年里,發(fā)光二極管的價(jià)格還會(huì)逐漸下降,因此早晚必將替代白熾燈和熒光燈。
利特爾和他的同事在一個(gè)燈塔信號(hào)燈上安裝了發(fā)光二極管燈泡,并配上改裝后的無(wú)線(xiàn)路由器,已經(jīng)設(shè)計(jì)出一套實(shí)用方案。一旦發(fā)光二極管廣泛投入市場(chǎng),燈光遙控系統(tǒng)就能大顯身手。
使用光信號(hào)通訊還有一個(gè)額外的好處,那就是保密性特強(qiáng)。無(wú)線(xiàn)電波總是四處亂竄的,設(shè)密碼解密碼往往把人搞得精疲力盡。光線(xiàn)的一大好處是,它決不會(huì)穿透一堵墻。設(shè)想一下,當(dāng)你花大錢(qián)成為無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)用戶(hù)時(shí),貪小便宜的鄰居卻在隔壁偷著樂(lè),原來(lái)他利用你的電波上網(wǎng)瀟灑沖浪呢。使用光信號(hào)通訊方式以后,你的鄰居就只能趴在你家窗口,利用窗簾縫隙中透出的一絲光線(xiàn)捕捉零星信息了。他還樂(lè)得起來(lái)嗎?
智能家居智能行車(chē)
光信號(hào)控制系統(tǒng)能使居室內(nèi)所有照明燈具都發(fā)揮遙控器的作用,當(dāng)它們眨眼睛的時(shí)候,你的電腦音響電視機(jī)洗衣機(jī)空調(diào)器將隨時(shí)聽(tīng)從命令為你服務(wù),客廳茶幾上將不會(huì)再有一大把紅外線(xiàn)遙控器了。即使在千里之外,只要你隨身攜帶的電腦接上電源,你的指令也可以通過(guò)國(guó)家電網(wǎng)送到家,啟動(dòng)你的“智能家居”。
光通信設(shè)計(jì)模式不僅僅限于室內(nèi)應(yīng)用,在野外也有用武之地,汽車(chē)制造商就對(duì)光信號(hào)通訊用于車(chē)載設(shè)備興趣十足。比如,在冰雪天氣里,一輛車(chē)如果駛上冰面,其剎車(chē)防抱死系統(tǒng)上的發(fā)光二極管立即發(fā)出信號(hào),警告隨后行駛的車(chē)輛減速前行。
利特爾的光控系統(tǒng)研究得到政府的大力支持,他和其他30位研究人員已經(jīng)獲得為期五年,金額達(dá)1800萬(wàn)美元的國(guó)家科學(xué)基金資助。一些全球通訊公司也在接洽新技術(shù)的權(quán)益使用問(wèn)題。利特爾滿(mǎn)懷信心地說(shuō),“也許一年之內(nèi),新產(chǎn)品就會(huì)出現(xiàn)在市場(chǎng)上?!?
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