【产通社，12月4日讯】LED未来可以作为整体物联网（IoT）网络中的数据传输器和能源。奥卢大学（The University of Oulu）的Marcos Katz教授领导的SUPERIOT是一个地平线欧洲项目，旨在开发一种基于光和无线电通信双模使用的灵活物联网系统。该系统将由低成本、生物友好材料制成的印刷电子元件可持续供电。

Katz说：“SUPERIOT项目解决了6G时代的一个关键挑战：如何设计满足未来网络苛刻性能要求的物联网系统，同时保持真正的可持续性。随着物联网采用的加速，预测表明全球将部署数千亿台设备。这一规模引发了人们对能源消耗、材料使用和环境影响的迫切担忧。”


光将为无线电技术提供补充


到2035年，白光LED将提供全球约95%的室内照明，与传统光源不同，它们可以很容易地控制。出于这些原因，研究人员热衷于探索为LED照明基础设施添加额外功能的方法。

发展基于光的通信植根于可持续性。除了能源效率之外，基于光的数据流还具有许多优点。光通信只能由与源物理存在于同一空间的人接收，它们比无线电通信更快，也更安全。当光源在封闭的房间里时，外面的任何人都无法进入信号。

然而，基于光的通信也有局限性。光源并不总是可用于发送或接收信息。而且，高效的光通信需要发射器和接收器之间有清晰的视线。Katz说：“如果手指碰巧挡住了智能手机的光传感器，连接就会减弱或完全中断，促使设备重新依靠无线电波。”

SUPERIOT团队设想，光将补充而不是取代无线电技术。“我们的目标是，在未来，设备可以根据环境在光和无线电之间灵活切换，”Katz说。

Katz看到了未来使用可持续的、基于印刷电子的物联网结合光学和无线电无线技术的许多令人兴奋的可能性。在有可见光通信的家庭中，LiFi或“光保真”网络可以取代无线Wi-Fi网络。标准LED灯也可以用作数据路由器，将信息发送到接收设备。

Katz说：“LED灯被调制为闪烁，接收器会解释闪烁。当灯亮起时，接收器读取1；当灯熄灭时，读取0。”


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计算机或智能手机对光信号进行解码。闪烁速度太快，人眼看不见，因此，例如，当家用电脑接收到信息时，远程工作的人只能看到LED灯的稳定发光。

数据传输可以通过红外光反向进行，从而实现发送电子邮件等日常任务。卡茨说：“如果手机或电脑发出可见的白光，会让人分心。红外光可以谨慎地发送数据。”

该项目团队正在开发基于光的物联网系统，用于无线电信号可能干扰敏感设备的环境，如医院使用的医疗设备或飞机上使用的设备。与无线电通信不同，基于光的通信不会干扰一些设备正常工作所依赖的无线电信号。

该团队还在开发用可持续材料制成的低成本可打印电子产品，用作物联网设备组件。从智能手机到传感器，许多设备目前都依赖于用稀缺材料制成的组件。印刷电子产品将由生物基、可再生、丰富的材料制成。

“我们的愿景是打印完整的物联网设备，”Katz说。“成品将是一个不比银行卡大的贴纸，旨在在物联网中无缝执行其功能。”例如，作为物联网网络的一部分，打印标签可以跟踪室温并自动引导通风。可以在杂货上贴上印刷标签，实时更新价格变化。在临床环境中，打印的物联网设备可用于跟踪设备和工作人员的位置，并实时监测患者的健康状况。

除了数据传输，光还可以在未来的智能城市中发挥重要作用，许多设备将能够从周围环境中收集数据并自主传输。这些设备可以由附近的LED灯供电，使用微型太阳能电池代替电池。

“这可以节省大量的一次性电池，”Katz说。“监测环境的物联网设备使用的能源很少，因此它们可以完全依靠周围的光线运行。”SUPERIOT团队采用的双模、高度可持续的方法可以产生一个高度灵活、环保、低成本的通信系统，可以在不断变化的条件下和不同的场景下高效运行。查询进一步信息，请访问官方网站https://www.photonics.com/Articles/LEDs-Provide-Power-and-Functionality-for/p5/a71713。（张怡，产通发布）