#空气净化器和新风系统如何取舍#
一、新风的主要疑惑问题
新风属于新一代的家电产品，而且客单价高，属于大件，一般家庭都会比较谨慎。对于新风系统，很多朋友也不明白到底能做什么，这么贵的产品，能为我们的生活带来多少改变，现在对一些典型的新风疑惑问题进行
1、新风与空气净化器的区别
新风机跟空气净化器的共同点都是净化空气，让室内的空气质量变好，但是，差异点也十分明显。
新风机是把室内的空气抽出去，室外的空气过滤之后抽进来，实现室内、室外的双向交流，属于外循环系统。
空气净化器是把室内空气抽进主机经过滤网净化后，再吹出去，是一个室内的内循环系统。
2、新风系统与中央空调的区别
新风与中央空调是不同的两个家电产品。
新风用来调节室内的空气质量，对室内外的空气进行过滤、交换，有过滤系统；
中央空调负责对室内的空气温度调高、调低，没有过滤系统。
两套系统的设计、走线完全不同，也没有可以共用的零部件。
3、新风与空气净化器的适用场景
看看我们的环境地图，我国华北大部分地区，新装修的房子都是建议考虑新风系统的，即便不做新风，也建议买一个高档的强力空气净化器，非常有必要。
实际上，直接新风是非常有必要的，每天的呼吸直接决定生命的品质，相对于生命的品质，这1W元左右的新风，真的不值一提。
另外，如果家里是新装修的、家里有二手烟污染或是对花粉过敏原敏感的，也可以考虑入手空气净化器，可以针对性的滤除污染源，减少空气污染对身体的损害。
二、如何选购新风系统？
新风又分为挂壁新风、中央新风，本文目前只讨论中央新风，挂壁新风后面看机会再更新吧。
1、安装
中央新风不仅仅是购买一个主机就可以使用的，需要品牌根据具体的环境设计好管路布置、管材使用、安装方案等施工细节。
所以，必须选择品牌力强的产品，不然安装、使用、售后都会碰到一些不必要的麻烦。
大品牌的服务意识相对较好，并且施工经验丰富，出差错的概率小一些。
2、风机
风机主要影响：风量、能耗、噪声。三个指标里面风量如果没匹配好，直接影响使用感受。
家用的风量主要有150m3/h、250m3/h、350m3/h，这里有一个风量与建筑面积的近似关系，参考的层高在2.5~3m之间，在供大家参考。
新风的能耗没有想象的大，还没有电暖气的能耗大，所以，放心使用。
3、管道
新风的管道主要有PVC硬管与PE软管两种。
PVC硬管是目前的主流管路形式，优点是性价比高，缺点是离主机越远的地方，风量逐渐减弱。
PE软管方案一般会配置分风箱，所以风量是能够保持在一个稳定值，不会减弱，并且，软管的噪声相对硬管会小一些。缺点就是成本会高一些，打孔稍微多一点。高品质新风系统常采用软管设计。
综合来说，软管的效果更好，风损更小，成本略高，多见于高端新风机如松下；硬管的效果略逊于软管，但是价格更经济一些。我们家在选择新风系统时，就倾向了软管设计的风管，全屋的噪声会更安静，不打扰家人休息。
左图硬管，右图软管
4、滤材
跟空气净化器一样，滤材也是新风的核心部位，不过新风的滤材跟空气净化器还略有不同。
空气净化器的滤材一般都会有初滤、碳层、各种独门的添加剂精滤层，不仅可以净化PM2.5，还可以除甲醛、消毒杀菌、过滤异味等；
新风的滤材主要就是过滤PM2.5。
因此，新风更多的是物理过滤，材料普遍是树脂+特殊纸质，在使用过程中，需要每隔3个月就进行更换。
还有一种是静电集尘箱，利用静电吸附粉末灰尘等，优点是不用频繁换新，取出冲洗还能反复使用。缺点是会产生臭氧，臭氧超标会引起咳嗽、皮肤过敏等问题。
有的品牌采用纯物理过滤，有的品牌采用纯静电箱，也有两个手段组合使用的。至于哪种好，就看每个家庭的具体需求情况了。
5、热交换
新风的另一个核心部件就是热交换机，热交换方式主要有全热交换与显热交换两种：
全热交换系统，对空气中的能量进行置换的系统，空气中的能量包含显热（也就是温度）与潜热（也就是湿度），因此，全热交换系统可以实现室内外空气的温度、湿度同步交换；
显热交换系统，对空气中的温度进行置换交流，因此，显热交换系统实现的是温度的交换。
由于全热交换系统能够实现温度、湿度的同步交换，可以使得室内的空气更加适应人体需求，体验更佳，因此，全热交换系统的中央新风系统，比显热更具优势。
目前，全热交换技术还是以日本松下为主，大多数本土中央新风产品还是显热交换系统，技术上还有一定的差距。另外，在选购的时候也要注意，很多厂家只标注热交换，并且偷换全热和显热的概念，建议仔细阅读，或者咨询客服。
三、新风系统什么牌子好？
先看看这张品牌金字塔，对于新风产品的品牌档次已经非常清晰明了。我们选择新风产品，就可以优先在这三个梯队里面选择。
其中，松下可以说是一骑绝尘的，因为松下是全热交换系统，符合新国标的技术要求，这一点比国内其他品牌做的都好。
四、经典中央新风机推荐
1、松下新风
松下的品牌号召力很强，新风产品作为一款长期使用的高客单价家电，优先选择大品牌，质量才有保证，售后也更有力度。
松下今年的新品都是全热交换系统，还符合新的国家标准要求的，比一般的品牌技术指标更优，实用效果更有保障。
松下中央新风机目前在售的最实用的主要有ZDP、ZP两大系列，型号编号中的数字代表了新风量，例如：15就代表150m³/h的新风量。
ZP系列：FY-15ZP1C、FY-25ZP1C、FY-35ZP1C；
ZDP系列：FY-15ZDP1C、FY-25ZDP1C、FY-35ZDP1C、FY-50ZDP1C。
我们根据自家的居住面积，来对应到所需要的风量就可以了。一般来说，目前的主流居住面积集中在80m2~120m2范围，所以，250m3/h的新风机是每一个品牌的核心产品。
ZDP与ZP系列的主要区别在于ZDP有多种运行模式、智能APP控制，并且有加强滤网，简单理解就是ZDP在ZP基础之上有一定的产品升级。
①FY-25ZP1C
FY-25ZP1C是松下的主打型号之一。
售前咨询：前文提到过，具体的安装房屋需要进行设计匹配、现场勘探，在购买之前，可以联系客服进行相应的勘察、设计工作，以便准备充分。
风机：采用了松下自产交流电机，全机通过模态分析与测试、振型分析，取噪声最优解设计，保证了开机低噪声。风量最大可达250m3/h，适用100m2房间
风管：松下全系基本都是软管设计，设计有各种规格的弯头配件，适合不同复杂走线。软管具有天然的阻尼特性，能够利用软管的褶皱、弯头的拐角，逐步衰弱气体动力，达到减小气流振动的目的，进而降低了气动噪声。
噪声：结合静音电机+优化声振气路设计，FY-25ZP1C的低档运行噪声最低可以达到27dB，什么概念啊，基本人耳就听不到了，感觉不到新风的工作。
滤材：采用千层叶片结构，树脂+特制纸质材料形成的物理滤网，在OA侧有一片初效+PM2.5滤网，整机的净化效率可达95%。滤材的使用更换周期约为2~4个月。
热交换：前文也提到了，松下全系都是全热交换，换气的同时不仅控制室内外温度，还控制湿度，这样室内外交换的空气会更佳舒适。不过，这种交换模式针对室外空气相对较好时，效果更佳。
松下（Panasonic）新风系统 家用PM2.5过滤中央全热交换器管道式新风机
②FY-25ZDP1C，可以说是FY-25ZP1C的升级型号。
FY-25ZDP1C相比FY-25ZP1C最大的区别点有：
智能控制：支持智能APP控制，可以通过手机调节、查看主机的运行状态；或者采用RS485连接加入智能家居系统。同时，ZDP还具有液晶显示屏，可以进行面板操控。
滤材方面：滤材方面在SA侧有一片PM2.5增强滤网，简单点说就是采用了两层滤网结构，双重PM2.5净化能力达到了98%；
运行模式：FY-25ZP1C只有热交换一种运行模式，针对室外空气相对好一些的时候使用。而ZDP升级款具有三种运行模式，分别是：热交换、内循环、外循环。
内循环模式用于室外空气质量较差、室内需要净化时，采用内循环模式，防止室外较差的空气流入，通过滤芯对室内空气进行净化，这种模式相当于空气净化器。
外循环模式用于室内PM2.5、CO2同时升高，质量变差时，采用外循环+热交换交叉使用，快速通风和净化室内空气。
使用安装：25ZDP比25ZP大一些，还可以天地逆可颠倒安装，同时，维护方面，SA侧的加强滤网更换周期为1年左右。
风机、管路、NVH声学设计等方面，ZDP与ZP都是相同水平。因此，对家居智能化有要求的家庭，考虑这款ZDP系列是没问题的。
松下（Panasonic ）新风系统全热交换器薄型PM2.5过滤家用中央管道式新
一、新风的主要疑惑问题
新风属于新一代的家电产品，而且客单价高，属于大件，一般家庭都会比较谨慎。对于新风系统，很多朋友也不明白到底能做什么，这么贵的产品，能为我们的生活带来多少改变，现在对一些典型的新风疑惑问题进行
1、新风与空气净化器的区别
新风机跟空气净化器的共同点都是净化空气，让室内的空气质量变好，但是，差异点也十分明显。
新风机是把室内的空气抽出去，室外的空气过滤之后抽进来，实现室内、室外的双向交流，属于外循环系统。
空气净化器是把室内空气抽进主机经过滤网净化后，再吹出去，是一个室内的内循环系统。
2、新风系统与中央空调的区别
新风与中央空调是不同的两个家电产品。
新风用来调节室内的空气质量，对室内外的空气进行过滤、交换，有过滤系统；
中央空调负责对室内的空气温度调高、调低，没有过滤系统。
两套系统的设计、走线完全不同，也没有可以共用的零部件。
3、新风与空气净化器的适用场景
看看我们的环境地图，我国华北大部分地区，新装修的房子都是建议考虑新风系统的，即便不做新风，也建议买一个高档的强力空气净化器，非常有必要。
实际上，直接新风是非常有必要的，每天的呼吸直接决定生命的品质，相对于生命的品质，这1W元左右的新风，真的不值一提。
另外，如果家里是新装修的、家里有二手烟污染或是对花粉过敏原敏感的，也可以考虑入手空气净化器，可以针对性的滤除污染源，减少空气污染对身体的损害。
二、如何选购新风系统？
新风又分为挂壁新风、中央新风，本文目前只讨论中央新风，挂壁新风后面看机会再更新吧。
1、安装
中央新风不仅仅是购买一个主机就可以使用的，需要品牌根据具体的环境设计好管路布置、管材使用、安装方案等施工细节。
所以，必须选择品牌力强的产品，不然安装、使用、售后都会碰到一些不必要的麻烦。
大品牌的服务意识相对较好，并且施工经验丰富，出差错的概率小一些。
2、风机
风机主要影响：风量、能耗、噪声。三个指标里面风量如果没匹配好，直接影响使用感受。
家用的风量主要有150m3/h、250m3/h、350m3/h，这里有一个风量与建筑面积的近似关系，参考的层高在2.5~3m之间，在供大家参考。
新风的能耗没有想象的大，还没有电暖气的能耗大，所以，放心使用。
3、管道
新风的管道主要有PVC硬管与PE软管两种。
PVC硬管是目前的主流管路形式，优点是性价比高，缺点是离主机越远的地方，风量逐渐减弱。
PE软管方案一般会配置分风箱，所以风量是能够保持在一个稳定值，不会减弱，并且，软管的噪声相对硬管会小一些。缺点就是成本会高一些，打孔稍微多一点。高品质新风系统常采用软管设计。
综合来说，软管的效果更好，风损更小，成本略高，多见于高端新风机如松下；硬管的效果略逊于软管，但是价格更经济一些。我们家在选择新风系统时，就倾向了软管设计的风管，全屋的噪声会更安静，不打扰家人休息。
左图硬管，右图软管
4、滤材
跟空气净化器一样，滤材也是新风的核心部位，不过新风的滤材跟空气净化器还略有不同。
空气净化器的滤材一般都会有初滤、碳层、各种独门的添加剂精滤层，不仅可以净化PM2.5，还可以除甲醛、消毒杀菌、过滤异味等；
新风的滤材主要就是过滤PM2.5。
因此，新风更多的是物理过滤，材料普遍是树脂+特殊纸质，在使用过程中，需要每隔3个月就进行更换。
还有一种是静电集尘箱，利用静电吸附粉末灰尘等，优点是不用频繁换新，取出冲洗还能反复使用。缺点是会产生臭氧，臭氧超标会引起咳嗽、皮肤过敏等问题。
有的品牌采用纯物理过滤，有的品牌采用纯静电箱，也有两个手段组合使用的。至于哪种好，就看每个家庭的具体需求情况了。
5、热交换
新风的另一个核心部件就是热交换机，热交换方式主要有全热交换与显热交换两种：
全热交换系统，对空气中的能量进行置换的系统，空气中的能量包含显热（也就是温度）与潜热（也就是湿度），因此，全热交换系统可以实现室内外空气的温度、湿度同步交换；
显热交换系统，对空气中的温度进行置换交流，因此，显热交换系统实现的是温度的交换。
由于全热交换系统能够实现温度、湿度的同步交换，可以使得室内的空气更加适应人体需求，体验更佳，因此，全热交换系统的中央新风系统，比显热更具优势。
目前，全热交换技术还是以日本松下为主，大多数本土中央新风产品还是显热交换系统，技术上还有一定的差距。另外，在选购的时候也要注意，很多厂家只标注热交换，并且偷换全热和显热的概念，建议仔细阅读，或者咨询客服。
三、新风系统什么牌子好？
先看看这张品牌金字塔，对于新风产品的品牌档次已经非常清晰明了。我们选择新风产品，就可以优先在这三个梯队里面选择。
其中，松下可以说是一骑绝尘的，因为松下是全热交换系统，符合新国标的技术要求，这一点比国内其他品牌做的都好。
四、经典中央新风机推荐
1、松下新风
松下的品牌号召力很强，新风产品作为一款长期使用的高客单价家电，优先选择大品牌，质量才有保证，售后也更有力度。
松下今年的新品都是全热交换系统，还符合新的国家标准要求的，比一般的品牌技术指标更优，实用效果更有保障。
松下中央新风机目前在售的最实用的主要有ZDP、ZP两大系列，型号编号中的数字代表了新风量，例如：15就代表150m³/h的新风量。
ZP系列：FY-15ZP1C、FY-25ZP1C、FY-35ZP1C；
ZDP系列：FY-15ZDP1C、FY-25ZDP1C、FY-35ZDP1C、FY-50ZDP1C。
我们根据自家的居住面积，来对应到所需要的风量就可以了。一般来说，目前的主流居住面积集中在80m2~120m2范围，所以，250m3/h的新风机是每一个品牌的核心产品。
ZDP与ZP系列的主要区别在于ZDP有多种运行模式、智能APP控制，并且有加强滤网，简单理解就是ZDP在ZP基础之上有一定的产品升级。
①FY-25ZP1C
FY-25ZP1C是松下的主打型号之一。
售前咨询：前文提到过，具体的安装房屋需要进行设计匹配、现场勘探，在购买之前，可以联系客服进行相应的勘察、设计工作，以便准备充分。
风机：采用了松下自产交流电机，全机通过模态分析与测试、振型分析，取噪声最优解设计，保证了开机低噪声。风量最大可达250m3/h，适用100m2房间
风管：松下全系基本都是软管设计，设计有各种规格的弯头配件，适合不同复杂走线。软管具有天然的阻尼特性，能够利用软管的褶皱、弯头的拐角，逐步衰弱气体动力，达到减小气流振动的目的，进而降低了气动噪声。
噪声：结合静音电机+优化声振气路设计，FY-25ZP1C的低档运行噪声最低可以达到27dB，什么概念啊，基本人耳就听不到了，感觉不到新风的工作。
滤材：采用千层叶片结构，树脂+特制纸质材料形成的物理滤网，在OA侧有一片初效+PM2.5滤网，整机的净化效率可达95%。滤材的使用更换周期约为2~4个月。
热交换：前文也提到了，松下全系都是全热交换，换气的同时不仅控制室内外温度，还控制湿度，这样室内外交换的空气会更佳舒适。不过，这种交换模式针对室外空气相对较好时，效果更佳。
松下（Panasonic）新风系统 家用PM2.5过滤中央全热交换器管道式新风机
②FY-25ZDP1C，可以说是FY-25ZP1C的升级型号。
FY-25ZDP1C相比FY-25ZP1C最大的区别点有：
智能控制：支持智能APP控制，可以通过手机调节、查看主机的运行状态；或者采用RS485连接加入智能家居系统。同时，ZDP还具有液晶显示屏，可以进行面板操控。
滤材方面：滤材方面在SA侧有一片PM2.5增强滤网，简单点说就是采用了两层滤网结构，双重PM2.5净化能力达到了98%；
运行模式：FY-25ZP1C只有热交换一种运行模式，针对室外空气相对好一些的时候使用。而ZDP升级款具有三种运行模式，分别是：热交换、内循环、外循环。
内循环模式用于室外空气质量较差、室内需要净化时，采用内循环模式，防止室外较差的空气流入，通过滤芯对室内空气进行净化，这种模式相当于空气净化器。
外循环模式用于室内PM2.5、CO2同时升高，质量变差时，采用外循环+热交换交叉使用，快速通风和净化室内空气。
使用安装：25ZDP比25ZP大一些，还可以天地逆可颠倒安装，同时，维护方面，SA侧的加强滤网更换周期为1年左右。
风机、管路、NVH声学设计等方面，ZDP与ZP都是相同水平。因此，对家居智能化有要求的家庭，考虑这款ZDP系列是没问题的。
松下（Panasonic ）新风系统全热交换器薄型PM2.5过滤家用中央管道式新
#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
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
小鹏P7做首保：1.五千公里做首保，二保间隔一万公里，在电动车中算很频密了；2.问了工作人员，[顶]二保价钱是300多元。更换硬件基本只有空调滤清，其余以检测为主；3.部分服务网点有待完善，以我这次为例，店面还在装修，休息室用隔壁日产；4.首保主要是检查电池螺栓，出厂使用统一力矩上紧，但实际行驶由于车身变形等因素，怕有松动等情况。
✋热门推荐