圖為澳大利亞悉尼的宜家超市在店堂里陳列展示板,標明各種燈泡的能效指標。
現代生活給人們帶來了眾多家用電器——從音響、電視機,到機頂盒以及影碟機。你坐在客廳沙發(fā)上,只要拿起遙控器,就能享受各種娛樂節(jié)目??墒?,面對放在茶幾上那一大堆遙控器,煩惱也隨之而來: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,整個過程不但費神,而且費勁。美國波士頓大學計算機工程專家托馬斯·利特爾和他的助手最近設計發(fā)明了新型遙控系統(tǒng)。他說:“只要有燈光照明的地方,我們就能提供全覆蓋、不間斷的通信聯絡?!?BR>
新型光信號控制系統(tǒng)建立在發(fā)光二極管照明的基礎上。遙控信息首先通過無線路由器進入供電網絡,抵達室內照明燈具——無論是吊燈、壁燈,或是臺燈,燈座上的發(fā)光二極管燈泡根據指令進行閃動,激活終端設備。利特爾指出,人的肉眼是感覺不到這種燈光閃爍的。
光通訊應用廣泛
利用光線傳遞信息古已有之。中國的長城烽火臺就是一例。在古羅馬,士兵也是用火光在要塞之間傳送軍情的。建筑在海岸線上的燈塔更是防止航船觸礁的傳統(tǒng)妙方。到了現代,紅外線遙控已經廣泛應用,激光通訊的實用方法也在緊鑼密鼓的試驗之中。
目前無線通信采用的方式是通過電波傳輸內容,但是電波頻率資源有限,使用量一大,就會造成通道堵塞。光通信采用的是點對點傳輸方式,無論是使用集束激光,還是全覆蓋的發(fā)光二極管燈光,都不會發(fā)生信號堵塞現象。
保密性能成亮點
發(fā)光二極管已經廣泛應用于顯示屏和交通燈上,但因其價格昂貴,尚未普遍進入普通的民居室內照明。它的一個最大優(yōu)點是節(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5萬小時,而普通白熾燈泡使用1000小時后就不頂用了。在今后10年里,發(fā)光二極管的價格還會逐漸下降,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燈塔信號燈上安裝了發(fā)光二極管燈泡,并配上改裝后的無線路由器,已經設計出一套實用方案。一旦發(fā)光二極管廣泛投入市場,燈光遙控系統(tǒng)就能大顯身手。
使用光信號通訊還有一個額外的好處,那就是保密性特強。無線電波總是四處亂竄的,設密碼解密碼往往把人搞得精疲力盡。光線的一大好處是,它決不會穿透一堵墻。設想一下,當你花大錢成為無線上網用戶時,貪小便宜的鄰居卻在隔壁偷著樂,原來他利用你的電波上網瀟灑沖浪呢。使用光信號通訊方式以后,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捕捉零星信息了。他還樂得起來嗎?
智能家居智能行車
光信號控制系統(tǒng)能使居室內所有照明燈具都發(fā)揮遙控器的作用,當它們眨眼睛的時候,你的電腦音響電視機洗衣機空調器將隨時聽從命令為你服務,客廳茶幾上將不會再有一大把紅外線遙控器了。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國家電網送到家,啟動你的“智能家居”。
光通信設計模式不僅僅限于室內應用,在野外也有用武之地,汽車制造商就對光信號通訊用于車載設備興趣十足。比如,在冰雪天氣里,一輛車如果駛上冰面,其剎車防抱死系統(tǒng)上的發(fā)光二極管立即發(fā)出信號,警告隨后行駛的車輛減速前行。
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位研究人員已經獲得為期五年,金額達1800萬美元的國家科學基金資助。一些全球通訊公司也在接洽新技術的權益使用問題。利特爾滿懷信心地說,“也許一年之內,新產品就會出現在市場上?!?
編輯:LC-HY