#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

K12教育赛道要被团灭?据传,不久后要出台政策:社会培训机构不准从事义务教育阶段的学科培训,如果要搞,就按照民办学校方式管理。不准广告、不准上市、不准扩张。从近日北京下“停课令”(导致新东方、好未来股价大跌)来看,这很有可能是真的——这“三不准”影响面也太大了吧?那还没上市的VIPKID咋办?作业帮?猿辅导咋办?

深交所下狠手!两大牛散“爆炒”妖股,账户遭冻结 #深交所再次要求天山生物停牌核查# #两人异常交易豫金刚石被深交所限制交易#
自从创业板实行日内涨跌幅限制扩大至20%以来,妖股炒作的风气愈演愈烈。
9月22日,此前被特停的天山生物、豫金刚石和长方集团三只大妖股集体重归市场。
而最刺激的当属豫金刚石这只股票,22日,豫金刚石盘中打开跌停后,午后更是直接涨停,上演“地天板”日内振幅达到40%,最低价与最高价之间的价差达到50%。
23日,深交所再出重拳,直接把两个交易豫金刚石的牛散账户,封停了。

昨天下单豫金刚石

俩牛散的账户被深交所限制交易

23日收盘后,深交所官网发布两份《限制交易决定书》,喻悌奇、李连生在交易“豫金刚石”、“长方集团”股票的过程中,严重影响了证券交易价格和交易量,深交所决定,从2020年9月23日起至2020年10月7日止对喻悌奇、李连生名下的证券账户采取限制交易措施。

决定书显示,2020年9月22日,在交易“豫金刚石”股票的过程中,喻悌奇于9:52:14至9:52:18期间以5.31元/股的价格申报买入该股6笔合计144.26万股,全部成交,金额766.02万元,严重影响了证券交易价格和交易量,违反了《深圳证券交易所交易规则》第6.2条第三项的规定,属于情节严重的异常交易行为。

9月22日,李连生在交易“豫金刚石”过程中,于9:30:00以5.31元/股的价格申报买入该股8笔合计200.00万股,金额1062.00万元,构成严重异常波动股票申报速率异常的异常交易行为;

在交易“长方集团”过程中,于9:53:21至9:53:34以6.64元/股的价格申报买入该股8笔合计218.18万股,金额1448.72万元,再次构成严重异常波动股票申报速率异常的异常交易行为,严重影响了证券交易价格和交易量,违反了《深圳证券交易所交易规则》第6.2条第三项,属于情节严重的异常交易行为。

值得注意的是,深交所称,喻悌奇自2020年3月以来多次因异常交易行为被本所监管部门采取监管措施,但其仍未改正,继续从事异常交易行为。而李连生自2020年1月以来多次因异常交易行为被本所监管部门采取监管措施,但其仍未改正,继续从事异常交易行为。

深交所最后决定,从2020年9月23日起至2020年10月7日止对喻悌奇、李连生名下的证券账户采取限制交易措施,即限制相关账户在上述期间买入在本所上市交易的所有股票。

俩人是惯犯!

多次异常交易行为被采取监管措施

深交所还披露2020年3月至9月,投资者喻悌奇名下的证券账户在交易深市股票过程中,多次出现拉抬股价、维持涨(跌)幅限制价格等异常交易行为。

2020年3月5日,喻悌奇在交易“向日葵”股票的过程中,于09:35:36至09:36:42期间以2.38元/股至2.54元/股的价格申报买入该股4笔合计307.44万股,于09:35:36至09:36:45期间成交154.32万股,金额375.33万元,占期间买入成交的51.99%,期间该股上涨4.72%,构成连续竞价阶段拉抬股价的异常交易行为。

2020年3月9日,喻悌奇在交易“厦门信达”股票的过程中,于9:21:08以6.12元/股的价格申报买入该股1笔99.88万股,金额610.27万元,于开盘集合竞价阶段全部成交,占该股开盘集合竞价阶段买入成交的比例为43.15%,该股开盘上涨9.89%,构成开盘集合竞价阶段拉抬股价的异常交易行为。

2020年8月25日,喻悌奇在交易“锦鸡股份”股票的过程中,于11:21:06至11:22:01期间以16.68元/股至17.02元/股的价格申报买入该股3笔合计30.00万股,于11:21:06至11:22:15期间成交25.10万股,金额339.37万元,占期间买入成交的42.11%,期间该股上涨4.24%,构成连续竞价阶段拉抬股价的异常交易行为。

此外,喻悌奇在交易“云内动力”“盛德鑫泰”股票的过程中,多次出现维持涨(跌)幅限制价格、大笔申报等异常交易行为。上述异常交易行为对股票交易价量产生较大影响,并可能误导其他投资者的交易决策,严重扰乱证券市场的正常交易秩序。

上述期间,喻悌奇因异常交易行为被深圳证券交易所监管部门多次采取书面警示、要求提交合规交易承诺书等监管措施。2020年3月5日,喻悌奇因异常交易行为被出具异常交易关注函;2020年3月9日,喻悌奇因异常交易行为被出具异常交易警示函;2020年3月16日至9月17日,喻悌奇因异常交易行为被出具3次限制交易警示函,并要求其提交合规交易承诺书。

李连生也是如此。2020年1月至9月,投资者李连生名下的证券账户在交易深市股票过程中,多次出现拉抬股价、大笔连续密集申报等异常交易行为。

2020年1月20日,李连生在交易“海源复材”过程中,于09:15:00以6.80元/股的价格申报买入该股2笔合计200.00万股,于开盘集合竞价期间全部成交,金额1360.00万元,占开盘集合竞价期间买入成交的41.33%,该股开盘上涨10.03%,构成开盘集合竞价期间拉抬股价的异常交易行为。

2020年9月14日,李连生在交易“珈伟新能”过程中,于9:51:19至9:51:47以6.35元/股至6.46元/股的价格申报买入该股23笔合计645.00万股,成交620.69万股,金额4006.47万元,构成大笔申报、连续申报、密集申报的异常交易行为。

上述异常交易行为对股票交易价量产生较大影响,并可能误导其他投资者的交易决策,严重扰乱证券市场的正常交易秩序。

上述期间,李连生因异常交易行为被深圳证券交易所监管部门多次采取书面警示等监管措施。2020年1月20日、9月11日,李连生因异常交易行为被出具2次异常交易关注函;2020年9月14日,李连生因异常交易行为被出具异常交易警示函。

三只妖股均收跌

特停、立案调查、风险提示、限制交易之下,三大短线暴涨股天山生物、长方集团、豫金刚石在9月23日均跌幅收尾。

其中,天山生物大跌超12%,盘后数据显示,招商证券股份有限公司深圳后海证券营业部买入4275万元,东方财富证券三营业部卖出超7000万元。

长方集团大跌超9%,盘后数据显示,买入前三席位均为东方财富营业部,买一席位东方财富证券拉萨团结路第二证券营业部买入5067万元并卖出3938万元。

豫金刚石跌幅0.7%。

在9月21日晚间的公告中,天山生物等公司均自曝公司目前存在多个风险。

天山生物称,公司董事会确认,公司目前没有任何应予以披露而未披露的事项或与该事项有关的筹划、商谈、意向、协议等信息。同时自曝了公司的九大风险:

1、二级市场交易风险,同时公司市净率显著高于同行业平均水平。

2、业绩风险:公司最近一年及一期收入主要来源于牛贸易业务,毛利率较低;2015年、2016年曾尝试全产业链模式实施肉牛相关业务,但遭遇失败。

3、浙商银行已起诉大象广告偿还借款,并要求公司履行担保责任。若该诉讼结果不利于公司,公司具有承担担保责任风险。

4、公司处于证监会立案调查阶段,公司不符合实施发行股份购买资产条件、不符合实施再融资条件的风险。

5、资金链紧张的风险:截至6月30日,公司货币资金余额为1734.84万元,短期借款、长期借款余额合计1.9亿元,公司资产负债率为85.14%。

6、因公司被合同诈骗事项尚未结案,因此公司2019年年度审计报告为保留意见。目前,上述保留意见事项未消除。

7、控股股东股票高质押及后续债务解决存在不确定性的风险:截至目前,公司控股股东所持有公司股票全部处于质押状态。

8、存在诉讼风险:截至目前,公司被大象广告合同诈骗事项涉及刑事案件尚未结案,相关33个交易对方的撤销交易之诉尚处于管辖权异议阶段,最终认定结果均存在不确定性。

9、牛育肥业务对业绩影响不确定性风险。

长方集团亦公告表示,公司目前存在经营、商誉减值、资金周转等六大风险。

豫金刚石也在公告中详细列出了业绩亏损、诉讼等11条风险,其中公司2020年4月被证监会立案调查,目前尚未结案。

豫金刚石9月22日晚间公告,公司关注到网传公司正在进行资产重组事项,目前公司正在被立案调查,根据相关法规,公司目前不具备进行重大资产重组、再融资的条件。相关传闻不属实。

来源:中国基金报

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