#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

符合品牌设计的三个标准目标

不同的设计公司在招标的时候,都有自己的理论模型,看大家投标的文件,就好像品牌策略是一个武器库,每个企业可以随便拿起一样就用,反正多少有点杀伤力,只要能把东西卖出去就行,好像设计方案的区别只在于有没有本事用得好它。

有人讲品牌人格化,有人讲品牌360度,有人说品牌的灵动性,有人说品牌符号化。每家都有道理,每家都可以推导出很棒的视觉方案。
我自己也有个疑问,这些方案里,谁才是好设计, 用什么标准来评价,如果剥开各家公司的理论模型,什么才是设计的本质?
这个问题不能拿一案例吹得天花乱序就行,笼统地谈是没有结果的,要把这个问题讨论明白,可能得看另外一个词的发展轨迹,那就是“消费”。

消费,就是买买买。那自古就有的买买买,和现代社会的“消费”,到底有什么区别呢?
不要小看这个区别,这当中,包含着人类市场形态的一个重要转折。
200年前传统农耕社会的购买行为其实没啥可变的,无非衣食住行,内容简单,数量变化也小。一直到100年前,20世纪前期,经济学分析市场时,用的还是马歇尔需求理论,还是假设消费者需求不变。在这个假设前提下,经济学家再去分析商品数量和价格的关系。
20世纪之前的经济学著作,你看里面举的商品的例子,通常也是粮食、棉花、煤炭之类的。所以那个时候,消费这个词不重要。消费需求是相对不变的,只是一个开足生产力,要去满足的对象。
这个观念,代表性的企业是福特汽车。

我们都知道,亨利·福特发明了生产汽车的流水线。生产效率大爆发。1914年,福特公司每93分钟就能生产出一部T型车。这个生产能力超过了同期其他所有汽车生产厂家生产能力的总和。1914这一年,第一千万辆福特汽车问世。当时,全世界90%的汽车都是福特公司生产的。
我们都可以想象老福特当时的感受,那真是拔剑四顾心茫然,独孤求败,这个小小的世界已经被他彻底征服了。市场敢有多少需求,我就敢生产多少供给。剩下来的事,就是不断提高产品性能、质量,不断降低价格,把剩下10%的市场再拿到手,然后这个故事就圆满了。
最典型的一个例证,就是亨利·福特说的那句俏皮话:顾客可以选任意他喜欢的汽车颜色,只要它是黑色的。甚至广告都只有简单的一句:“买!这是一款更好的车”。你看,它只关心怎么生产,而不在意顾客要什么。因为需求就是用来满足的。
实际上,早在福特如日中天的1914年,就有人警告说,市场已经变了。汽车生产厂不能只根据自己的判断来生产汽车,还必须迎合消费者的需求。但老福特根本听不进去这种话。我价格低,我效率高,我凭什么不能独步天下,垄断市场?
所以,如果在这种消费趋势里,你说,品牌的王道就是产品的高性能高质量和低价格,品牌传播的信号强度足够大就是王道,logo要大,颜色要鲜艳,广告要直接,让更多的人知道我,他就一定会买我。这话肯定没错。
所以这个阶段,我们在做招牌,质优价廉,简单粗暴的把招牌挂在门口,标上价格和质保期就一定会大卖。
但是,老福特自己也没有想到,这个故事居然讲不下去。仅仅十多年后,1926年,T型车的生产量就已经超出了订单量,需求被满足了,继续生产就等于增加库存。1927年,T型车只能停产。福特也被通用赶下了最大汽车生产商的位子。

请注意,一个新的关键词出现了——“迎合”。消费者的需求不再是清晰的,不变的,它活了,有了自己的意志,需要生产者迎合了。
通用汽车干掉福特靠的不是更高的质量、效率和更低的价格,它靠的就是这个迎合。它向市场推出了多种颜色、多种款式的汽车,它能更准确把握消费者的需求。就是从这个时候市场就变了,市场调查技术首次在美国出现。市场调查人员通过访谈、小组座谈、测试等等专门的技术,深入了解消费者的需求。

我们提的那个问题,消费这个词,什么时候开始活跃起来的?就是这个时候。它和购买这个词的含义也开始区别开来了。购买不见得有选择的意思。几十年前物资紧缺的时代,购买还得求人呢。但消费不同,从一开始就包含需求多样化和作出选择的含义。而企业要做的,是劝说、促使消费者选择自己的产品。

那紧接着发展起来的是什么?广告业。到1930年代,美国的广告预算几乎翻了一番。那可真是广告公司发展的黄金时代。这个阶段品牌营销的本质是什么?是差异化。广告传播,在那个时代就是产品差异化、多元化、迎合消费者需求的主要工具。
所以这就是名牌阶段,追求差异化定位,占据消费者心智成为王道。你是经典的美国汽水,我就是年轻人的可乐。你是最好驾驶感的车,我就是最安全的车。

这就是我们今天要讲的那个重要转折了吗?还不是。那个重要转折,这才刚刚开始。
这个时候企业渐渐意识到,需求不仅是用来满足的,甚至也不是用来迎合的,第三个重要的词出现了:消费者的需求是可以“创造”出来的。
这方面的先驱是那个大心理学家弗洛伊德的侄子,名叫爱德华·伯纳斯。他操作的经典案例,是1929年帮助美国烟草公司说服妇女,在公共场所吸烟是女性解放行为,他说,香烟是“自由的火炬”。

香烟当然不是什么“自由的火炬”,吸烟是一种危害人体健康的不良嗜好。伯纳斯的高明之处在于,以往的广告宣传,都极力宣扬产品本身的种种优点——可香烟哪有什么优点。他转变了方向,构筑出一种有吸引力的生活方式,把他的产品嵌入到这种生活方式之中。他出售的,不再是某种产品,而是某种值得向往的生活方式。伯纳斯不愧是弗洛伊德的侄子,深知人类的心理需求。

想一下现在的广告,就会意识到,这种宣传方式已经成了当代广告的主流。它不仅竞争的工具,因为生活方式都是独特的,竞争的含义很少,它是创造新需求的工具。
可口可乐是同样的广告路数。他们从来不会在广告中直接鼓吹饮料本身的优点,糖水有啥优点。他要营造的青春、活力、激情洋溢的生活场景。汽车也一样,要不车展上为啥有那么多的女车模?这也是生活场景。

你看,这个阶段的营销的实质就变了。已经不是讨好消费者,不是满足消费者的需求,而是和顾客一起展开对生活方式的想象。消费行为,是企业和顾客共同参与创造出来的行为。顾客心里的小火苗不能成功点燃,企业说啥都没用。

所以这个时期就是品牌阶段,设计师喜欢做的高大上的设计都在这个阶段,这个时期企业追求的已经不是信号强,不是差异化定位,是一种有品位的生活方式。

品位么,谁都喜欢,有情怀的创业者和设计师都对这个阶段痴迷。
拿中国手机行业举例子:小米的是靠质优价廉的性价比,率先建立了招牌。2015年小米遇到危机,宣传方案从“性价比、黑科技”变成了“拍人更美”。
从“满足”变成“迎合”。从信号变成了差异化定位。
锤子没有经历招牌>名牌这两个过程,起手就从品牌开始,招盟了当时国内最好的设计李剑叶和罗子雄,用情怀感动了一批人。就在几天前锤子手机成都办公室解散了。
梳理了消费发展的这三个阶段,我们就明白了,品牌策略不是一个通用的武器库,拿起什么都有战斗力,都能把货卖出去。就像不是什么产品都能往生活方式上扯的,也不是什么产品都可以用价格策略通杀的。
但问题在于,中国这几十年发展太快,其实是三波消费浪潮叠加在一起,市场上同时共存三种消费现象。

第一种,需要你去满足的消费;第二种,需要你去迎合的消费;第三种,需要你和消费者共同创造的消费。它们对应的能力也是不同的。第一种是产能;第二种是市场营销技术;第三种是对于生活的想象力。
市场的这种分化,带来一个坏消息,和一个好消息。

坏消息是,每一个企业在自己的观念和市场区隔里,很难理解其他市场的玩法。还记得有人对拼多多那种如潮水般的批评和鄙视吗?还记得有人对一些新兴企业在忽悠的嘲讽吗?本质上,这都是因为不在同一个消费趋势里带来的认知偏差。

那好消息是啥呢?好消息是,中国市场足够大,哪一种消费都有广阔的舞台,哪一种营销工具都有用武之地,哪有营销工具都有用武之地,只要不要搞混了,就好。

上帝之燕Petrel Of God
利用Android or IOS手机或者Android. OR. IOS平板电脑在电子邮件空白处进行焊接任意照片,它不存在任何附件 高保真 不走型。可以缩放数倍,测试结果显示适应各大电子邮箱,126,163,QQ,outlook,Gmail,Aol,protonmail,乃至Coremail! 用于个人信息安全验证,银行验证!已经成功了!!!亿级用户!已经与NASA ISS连线!天地通用!


发布     👍 0 举报 写留言 🖊   
✋热门推荐
  • 作为一个江西人 来武汉读书才一个多学期 我嗜辣的本性就已经了 T﹏T 早上没吃饭 晚上没吃饭 今天只吃了中午一顿火锅+一杯奶茶 就是很正常的辣锅+番茄锅啊 吃完
  • 送点讨喜的礼物不容易#【Di0r迪澳888#口红正装限定礼盒】不得不夸夸今年的D家,真的太会了吧,把众仙女的少女心拿捏的死死的!888#999#发财色,正红色,
  • 


太阳/上升天蝎座周运(4.18-4.24)

生活当中的一些事情可能会让你感觉到不太开心,或者一些事情让你想的比较多,情绪思维比较容易被影响,部分人也可能
  • 很荣幸,我在你这里,体会到了什么是爱。昨天下午带着老爸和儿去了趟郊区的公园,天气晴朗,又逢周六,公园里人很多,大部分人都自觉地带着口罩,一片安泰祥和的景象。
  • 人性都有贪婪的一面,你的好心好意的帮助 ,他开始可能感激,当你没有限度的给他时,他的贪婪本性就表现出来,嫌你给的少了,就会由感激变成嫉恨,这是人性丑陋的一面。善
  • “那你儿子女子呢,怎么你一个人来公安局了,应该叫你儿子陪着你,你老了,话说不周到,你儿子好和警察交流啊”“唉,我儿子起外头打工去了,电话也打不通,几个女子家里的
  • 自认为有腹肌不止一块,没谈过恋爱,有点直男属性(身边朋友们的评价是有点沙雕和有趣的灵魂)心仪的对象:五官端正,笑容甜美,三观正常,经纪和思想独立,孝顺父母,稳定
  • 如果要说,就对一个值得你爱的人说:晚安!#晚安急急侠# 大家知道晚安的真正意义吗?
  • 每天起床从做核酸这个挑战开始[单身狗][赢牛奶]虽然弟弟七月才正式上班,但还有几个月呢,所以找了个临时工作,然后第一个月发工资虽然没多少,但还是有我的份,哈哈哈
  • #吉林疫情# 看吧 一天一个说法[摊手]这 就是吉林市一个无人问津的地方 我都懒得再说啥了无语他妈给无语开门 真是无语到家了[摊手]没人管 没人问 政策说变就
  • 主打深层清洁毛孔和控油的,冰淇淋质地肥肠丝滑,微米级三重毛孔净化配方,可以把毛孔里的脏东西吸出来,还添加了7种植物萃取物控油收毛孔我是觉得它家的刷子有辣么点比较
  • 金勇圭院长·김용규 颌面三件套案例分享⭐️ 术后逆袭性的改变,完美小V脸、侧颜弧度美爆了,你值得信赖,赶紧约起来吧☎ #肋骨鼻# #眼综合# #上海整形# #i
  • 这个卢尸瀚是不是精神智障,站在男拳角度解析欧美跨子,在欧美你自称男拳是要被跨子打死都没人赔的,在欧美,男拳才是原罪,可不像你们这群深柜仇女的男拳基佬在这里骂女权
  • 同时,对工作人员进行严格管理,要求接种疫苗后才能上岗,工作期间集中住宿、封闭管理,并进行高频次的核酸检测。同时,对工作人员进行严格管理,要求接种疫苗后才能上岗,
  • 郑娟和秉坤,两人过得是真苦啊,“苦难总是流向更苦难的人”在人生的一道又一道坎中,就像秉坤自己说的“苦吗? 周秉义作为周家长子,一路从兵团知青干到周书记,他总是
  • 人世间,所有的事,苦也好,甜也好,都是一种缘分,上天给予我们的,我们就该欣然地接受,看淡得失,生活依然很美好。其实谁都有一段不为人知的故事,其实谁都会脆弱的想要
  • #趣科技# 宏诚创新完成1亿元B轮融资,用于RFID芯片信创布局等近日,北京宏诚创新科技有限公司完成1亿元B轮融资,本轮融资由中科海创基金领投。宏诚创新的业务场
  • 4.16下午 有个跟你很像的人 应该是你又可能不是你还好没遇见 那天晚上我想发消息问一下 输入又删除 没有发给你 是你又如何 说我差一点遇见你吗 你肯定也不知道
  • 现在请源头为我们下载这些信念来使我们获得更好的财富显化1.我跟随我的心2.我敞开心去接收3.我是一块金钱的磁铁4.我经常为自己庆贺5.我的资源是无限的6.我慷慨
  • 应景,只不过气量小了些,你看这世间山海相接,巍巍高峰绵亘不绝,不如加上几笔,凑个巍字得了”赵云澜到死都不知道,沈巍为了治他的眼睛,在雨里跪了一个晚上。7、我还是