#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
#百年辉煌E心向党##听澄事# 【江阴这组数据，漂亮！】
项目建设是做好经济发展工作的“关键一环”。今年以来，江阴按照年初全市重大项目攻坚大会下达的目标任务，以开局就是决战、起步就要冲刺的战斗姿态强攻项目建设，通过重塑招商体系、拓宽招商思维、强化招商意识、深化驻点招商、强化上下联动等招商“组合拳”，推动全市项目建设工作不断走深走实，为江阴高质量发展注入新鲜血液、增强发展后劲。
当前，国内疫情防控形势严峻，对赴外招商造成了不小阻力。8月15日上午，高新区招商局采用视频连线形式，与南京的深业控股有限公司进行线上洽谈，推动科创产业园项目加快落地。招商工作人员向对方详细介绍了江阴的产业、创新优势，并阐述了“拿地即开工”等营商政策，让对方感受到十足诚意。“‘云招商’可以确保招商力度不减弱、项目推动不停滞、服务企业不松劲。”高新区招商局招商一部副部长李智表示。
从“面对面”到“屏对屏”，近半个月来，高新区招商局利用视频连线形式进行了10余个优质项目的洽谈，包括总投资30亿元的深圳控股科创产业园项目、总投资2亿元的施耐德数字化创新应用华东基地项目、总投资30亿元的高端光刻胶项目等，为今年金秋经贸洽谈会的项目签约打下扎实基础。
高新区招商局局长陈勇奇：我们还对招商工作人员进行了提升业务水平和行业分析能力的培训，让大家苦练内功，真正做到磨刀不误砍柴工。今年，我们已累计签约超亿元项目超50个，总投资超400亿元。
今年以来，江阴紧扣产业更高端、创新更澎湃主旋律，严格按照“345”现代产业体系延链、补链、强链，重锤擂响重大项目攻坚的隆隆战鼓。一方面，从产业政策入手，努力推动全市战略性新兴产业的分析研究，邀请业内权威机构对全市集成电路产业进行调研，落实项目招引“一事一议”政策，用招商的思维解析产业发展的路径；另一方面，探索设立新兴产业发展专项基金，抢抓新常态下结构性调整机遇，实现全市产业在重点重大项目、投资、人才等方面的重大突破。在此基础上，江阴还组建成立了四个产业链招商组，并对招商驻点正式授牌，充分利用招商推介、客商调研、登门拜访等形式，加大与央企、实力民企以及跨国公司的对接力度，全面展示江阴形象，拓宽项目招引渠道。
据统计，上半年，江阴累计签约项目149个，总投资976.76亿元，备案项目79个、总投资305.52亿元，新开工项目78个、总投资313.6亿元，并引进科技人才项目33个，交出了一张项目建设的高分答卷。
在高质量发展的赛道上，江阴还将继续强化统筹协调，精心筹划金秋经贸洽谈会、产业合作恳谈会，专题推介“一湾一谷一区一港”等重点区域，助力“双招双引”工作打开新局面。同时，继续完善招商选资综合评价体系，优化市级招商信息平台功能，科学评判项目价值，把好项目“入口关”，引导招商项目跨板块流转、跨辖区共享，确保项目“落得下”，为江阴高质量发展积蓄强大动力。
项目建设是做好经济发展工作的“关键一环”。今年以来，江阴按照年初全市重大项目攻坚大会下达的目标任务，以开局就是决战、起步就要冲刺的战斗姿态强攻项目建设，通过重塑招商体系、拓宽招商思维、强化招商意识、深化驻点招商、强化上下联动等招商“组合拳”，推动全市项目建设工作不断走深走实，为江阴高质量发展注入新鲜血液、增强发展后劲。
当前，国内疫情防控形势严峻，对赴外招商造成了不小阻力。8月15日上午，高新区招商局采用视频连线形式，与南京的深业控股有限公司进行线上洽谈，推动科创产业园项目加快落地。招商工作人员向对方详细介绍了江阴的产业、创新优势，并阐述了“拿地即开工”等营商政策，让对方感受到十足诚意。“‘云招商’可以确保招商力度不减弱、项目推动不停滞、服务企业不松劲。”高新区招商局招商一部副部长李智表示。
从“面对面”到“屏对屏”，近半个月来，高新区招商局利用视频连线形式进行了10余个优质项目的洽谈，包括总投资30亿元的深圳控股科创产业园项目、总投资2亿元的施耐德数字化创新应用华东基地项目、总投资30亿元的高端光刻胶项目等，为今年金秋经贸洽谈会的项目签约打下扎实基础。
高新区招商局局长陈勇奇：我们还对招商工作人员进行了提升业务水平和行业分析能力的培训，让大家苦练内功，真正做到磨刀不误砍柴工。今年，我们已累计签约超亿元项目超50个，总投资超400亿元。
今年以来，江阴紧扣产业更高端、创新更澎湃主旋律，严格按照“345”现代产业体系延链、补链、强链，重锤擂响重大项目攻坚的隆隆战鼓。一方面，从产业政策入手，努力推动全市战略性新兴产业的分析研究，邀请业内权威机构对全市集成电路产业进行调研，落实项目招引“一事一议”政策，用招商的思维解析产业发展的路径；另一方面，探索设立新兴产业发展专项基金，抢抓新常态下结构性调整机遇，实现全市产业在重点重大项目、投资、人才等方面的重大突破。在此基础上，江阴还组建成立了四个产业链招商组，并对招商驻点正式授牌，充分利用招商推介、客商调研、登门拜访等形式，加大与央企、实力民企以及跨国公司的对接力度，全面展示江阴形象，拓宽项目招引渠道。
据统计，上半年，江阴累计签约项目149个，总投资976.76亿元，备案项目79个、总投资305.52亿元，新开工项目78个、总投资313.6亿元，并引进科技人才项目33个，交出了一张项目建设的高分答卷。
在高质量发展的赛道上，江阴还将继续强化统筹协调，精心筹划金秋经贸洽谈会、产业合作恳谈会，专题推介“一湾一谷一区一港”等重点区域，助力“双招双引”工作打开新局面。同时，继续完善招商选资综合评价体系，优化市级招商信息平台功能，科学评判项目价值，把好项目“入口关”，引导招商项目跨板块流转、跨辖区共享，确保项目“落得下”，为江阴高质量发展积蓄强大动力。
#沉沉今天胖几斤# 拔草广府顺德菜[馋嘴]
这家顺德菜馆在东大桥附近，门不大，进去后别有洞天。散客坐在露天小院，两侧有包间。今天没太阳晒着，吹着超大电风扇和偶尔扫过的自然风，蛮舒服的[哈哈]
顺德特色桑拿鸡是招牌，用鸡汤蒸剔骨鸡肉，三分钟就好（旁边有计时器hhh）鸡肉软嫩，配上香油蒜蓉和酱油汁，清淡鲜美。鸡汤浓郁，带着玉米的清甜，里面还有不少鸡肉，我连喝了三碗[馋嘴][馋嘴][馋嘴]
煎虾饼很小只，紧实的虾肉筋道弹牙。萝卜焖牛筋腩，牛肉软烂，胡萝卜和萝卜浸满了牛肉的汤汁，如果能更软一点就好了。炸脆奶很是清爽，香香甜甜但毫无腻味。蒸烧麦里面是虾与肉混合，上面点缀了鱼子。豉汁排骨蒸陈村粉不算惊艳，广东菜心是为了让今天的蔬菜摄入达标，不过里面加了类似猪油渣的东西，蛮好吃[笑而不语]
去年元宵节就计划着去顺德，并且实际上已经订好了机酒就等出发，但疫情让顺德之旅至今未能成行。那么，就在北京过过嘴瘾好啦！
#北京美食推荐# https://t.cn/A6f9RGhe
这家顺德菜馆在东大桥附近，门不大，进去后别有洞天。散客坐在露天小院，两侧有包间。今天没太阳晒着，吹着超大电风扇和偶尔扫过的自然风，蛮舒服的[哈哈]
顺德特色桑拿鸡是招牌，用鸡汤蒸剔骨鸡肉，三分钟就好（旁边有计时器hhh）鸡肉软嫩，配上香油蒜蓉和酱油汁，清淡鲜美。鸡汤浓郁，带着玉米的清甜，里面还有不少鸡肉，我连喝了三碗[馋嘴][馋嘴][馋嘴]
煎虾饼很小只，紧实的虾肉筋道弹牙。萝卜焖牛筋腩，牛肉软烂，胡萝卜和萝卜浸满了牛肉的汤汁，如果能更软一点就好了。炸脆奶很是清爽，香香甜甜但毫无腻味。蒸烧麦里面是虾与肉混合，上面点缀了鱼子。豉汁排骨蒸陈村粉不算惊艳，广东菜心是为了让今天的蔬菜摄入达标，不过里面加了类似猪油渣的东西，蛮好吃[笑而不语]
去年元宵节就计划着去顺德，并且实际上已经订好了机酒就等出发，但疫情让顺德之旅至今未能成行。那么，就在北京过过嘴瘾好啦！
#北京美食推荐# https://t.cn/A6f9RGhe
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