לייזער לייטינג, LiFi און LiDAR

WiFi איז עמבעדיד אין אונדזער לעבן הייַנט. דער טערמין איז ערידזשאַנייטאַד וועגן פיר דעקאַדעס צוריק (ווי אַ פֿאַרקויף פּלאַנעווען, דיזיינד צו ריימז מיט די טערמין "הי-פי") און האט רעוואַלושאַנייזד פערזענלעכע קאָמוניקאַציע, אינטערנעט אַקסעס, געזעלשאַפטלעך מידיאַ און די אינטערנעט פון טהינגס (יאָט). WiFi ניצט מאַדזשאַלייטיד ראַדיאָ כוואליעס פֿאַר קורץ-קייט וויירליס דאַטן קאָמוניקאַציע. DSRC (דעדאַקייטאַד קורץ-קייט קאָמוניקאַציע). די טעכנאָלאָגיע פּרוווד קריטיש בעשאַס די לעצטע פּאַנדעמיק, אַלאַוינג סטודענטן צו פאָרזעצן לערנען און פילע פּראָפעססיאָנאַלס צו אַרבעטן רימאָוטלי. אין דעם פונט, עס איז אַ יקערדיק העפטן פון לעבן - ווי וואַסער און עלעקטרע. LiFi ניצט די זעלבע געדאַנק, אַחוץ עס ניצט מאַדזשאַלייטיד קענטיק ליכט אלא ווי ראַדיאָ כוואליעס. עס איז גרייט צו רעוואַלושאַנייז קייפל אַפּלאַקיישאַנז, אַ שליסל איז V2X (פאָרמיטל צו X ווו X קען זיין וועהיקלעס, פאַרקער ינפראַסטראַקטשער, ראָודוויי לייטינג, אאז"ו ו) קאָמוניקאַציע וואָס איז אַ קריטיש ינייבאַלער פֿאַר קאָננעקטעד און אָטאַנאַמאַס וועהיקלעס (CAVE).

Harald Haas, אַ פּראָפעסאָר אין דעם אוניווערסיטעט פון Strathclyde/Glasgow, געגעבן אַ סעמינאַל TED רעדן מיט דעם טיטל "וויירלעסס דאַטן פון יעדער ליכט ציבעלע" אין 2011. די פּרעזענטירונג ינקלודעד אַ גשמיות דעמאַנסטריישאַן פון פאַקטיש-צייט ווידעא טראַנסמיסיע ניצן אַ קענטיק געפירט-באזירט לעמפּל. ער קוינד דעם טערמין ליפי (לייט פידעליטי) און פּיינטיד אַ קאַמפּעלינג בילד פון ווי עס קען צושטעלן טאָמיד ינקריסינג דאַטן רעקווירעמענץ ניצן די אינסטאַלירן באַזע פון ​​​​ביליאַנז פון לאַמפּס אין ציבור ספּייסאַז און אָטאַמאָובילז. פּראָפעסאָר האַאַס דיסקאַסט פיר שליסל ישוז וואָס טראדיציאנעלן וויפי (ניצן ראַדיאָ כוואליעס) פנימער - אַוויילאַבילאַטי, עפעקטיווקייַט, קאַפּאַציטעט און זיכערהייט. LiFi האט די פּאָטענציעל צו סאָלווע די דורך אָרדערס פון מאַגנאַטוד, ניצן אַ שוין אינסטאַלירן באַזע פון ​​לייטינג ינפראַסטראַקטשער. סמאַרט טראַנספּערטיישאַן (דורך די נוצן פון קלוג וועהיקלעס און ינפראַסטראַקטשער) קענען לעווערידזש די אַדוואַנטידזשיז צו פאַרבעסערן זיכער זעלבסט-פאַרוואַלטונג און עפעקטיווקייַט.

די לעצטע יאָרצענדלינג האט געזען אַ געוואקסן פּראָוליפעריישאַן פון געפירט-באזירט לייטינג אין האָמעס, ינדאַסטריז, קאַרס און פאַרקער ינפראַסטראַקטשער. צוזאמען מיט מער עפעקטיוו און ינווייראַנמענאַלי פרייַנדלעך לייטינג, LiFi אַפּלאַקיישאַנז האָבן אויך געוואקסן אין ייווייישאַן, כעלטקער, קאַנסומער עלעקטראָניק, פאַרטיידיקונג און ינדאַסטרי אַפּלאַקיישאַנז. שטודיום אָנווייַזן אַ ~ $ 6 ב מאַרק אין 2020, גראָוינג דורך אַ פאַקטאָר פון> 10 קס דורך 2025. קייפל פּלייַערס ריינדזשינג פון פירנעם-פאַנדאַד סטאַרטאַפּס צו גרויס פּלייַערס ווי פּאַנאַסאָניק און פיליפּס ליגהטינג זענען אַקטיוו אין דעם געגנט. די געלעגנהייט איז קאַמפּעלינג, ספּעציעל אין אַ וועלט ווו די באַנד פון דאַטן איז יקספּלאָודינג און אַקסעס די דאַטן יפישאַנטלי איז ימפּעראַטיוו. עס זענען טשאַלאַנדזשיז - פלורעסאַנט לייטינג דאַרף זיין ריפּלייסט דורך געפירט באַלבז מיט מאַדזשאַלייטינג עלעקטראָניק, קאָמוניקאַציע ינפראַסטראַקטשער און ווייכווארג מוזן זיין דיפּלויד און אָפּעראַביליטי סטאַנדאַרדס דאַרפֿן צו זיין פיינאַלייזד (די IEEE 802.11 bb ליכט קאָמוניקאַציע סטאַנדאַרד איז דערווייַל אונטער אַנטוויקלונג).

מער לעצטנס, לאַזער-באזירט כעדלאַמפּס האָבן ימערדזשד. די טעכנאָלאָגיע פֿאַר פּראַדוסינג הויך-מאַכט, ווייַס לאַזער ילומאַניישאַן (400-700 nm ווייוולענגט) ניצן אַ קאָמבינאַציע פון ​​​​בלוי לאַזער דייאָודז (440-450 nm ווייוולענגט) קאַפּאַלד צו אַ לומאַנעסאַנט פאָספאָר איז דעוועלאָפּעד ביי Soraa Laser Diodes (SLD, קונה דורך Kyocera אין 2020, צו פאָרעם Kyocera SLD אָדער KSLD). זיין גרינדערס אַרייַננעמען ד"ר שודזשי נאַקאַמוראַ וואס וואַן די נאָבעל פרייז אין 2014. פּראָפעסאָר האַאַס און יוחנן פּיק (עקס-קטאָ פון פיליפּס אַוטאָמאָטיווע ליגהטינג) זענען אויף זייער אַדווייזערי באָרד. זייער פלאַגשיפּ אָטאַמאָוטיוו פּראָדוקט איז די LaserLight ™ מאָטאָר וואָס גיט הויך-ינטענסיטי לייטינג צו ילומיניט די ראָודוויי אין אַ קייט פון 650 עם (1 קילאמעטער איז מעגלעך, אָבער איז דערווייַל קאַנסטריינד דורך רעגיאַליישאַנז). די ליכט קוואלן האָבן שוין אין פּראָדוקציע זינט 2019 פֿאַר די BMW Series 5 מאָדעל, און מער לעצטנס פֿאַר די iX3 און iX4 עלעקטריק סוווס.

LiFi אַפּערייץ דורך מאָדולאַטינג די ליכט מקור און ינטאַגרייטינג אָפּטיש ריסיווערז אין די קענטיק ווייוולענגט וואָס קענען כאַפּן פאָוטאַנז און יבערמאַכן די אין עלעקטראָנס (די ווייוולענגטס זענען אויג-זיכער אין הויך-ינטענסיטי לעוועלס). די מאַדזשאַליישאַן איז גיך, ניט באמערקט דורך די מענטש אויג, און קענען פּאַסירן מיט אָדער אָן אַפּערייטינג די ילומאַניישאַן פֿונקציע פון ​​די ליכט מקור. לייזערז צושטעלן באַטייטיק גיכקייַט און קאַפּאַציטעט אַדוואַנטידזשיז איבער לעדס פֿאַר LiFi און דאַטן קאָמוניקאַציע. דאָס איז אַ שפּיל-טשאַנגער פֿאַר וו 2 קס קאָמוניקאַציע, ווייַל די זיכערקייַט ווערט העכסט מיט געוואקסן לעוועלס פון אָטאַנאַמאַס דרייווינג אין קאַרס און טראַקס. פיגור 3 איז אַ געמעל פון ווי LiFi קען אַרבעטן אין אַ אָטאַמאָוטיוו סוויווע.

לויט Paul Rudy, טשיף מאַרקעטינג אָפיציר פון KSLD, "סימיאַלייטיד ימישאַן (אין לייזערז) קעגן ספּאַנטייניאַס ימישאַן (אין לעדס) ינייבאַלז העכער מאַכט געדיכטקייַט און העכער שטראַל פאָרעם, מיט 100X העכער ברייטנאַס און 10X העכער קייט". דאָס פירט צו די פאלגענדע הויפּט אַדוואַנטידזשיז פון לאַזער-באזירט ילומאַניישאַן (ווס לעדס) פֿאַר LiFi:

• 5X שמאָלער ספּיישאַל און ספּעקטראַל פּראָפיל
• >100 קס פאַסטער קאָמוניקאַציע און סענסינג (לייזערז קענען זיין מאַדזשאַלייטיד ביי 10 גהז ווס 100 מהז פֿאַר לעדס)

ווי געוואקסן לעוועלס פון זעלבסט-פאַרוואַלטונג זענען ינקאָרפּערייטיד אין וועג וועהיקלעס און טראַקס (L3 און L4), די טיפּ און נומער פון סענסאָרס פארלאנגט צו ענשור זיכערקייַט און עפעקטיווקייַט ינקריסיז (קאַמעראַס, ראַדאַרס, LiDARs, IMUs, GPS, עטק.). דאָס פירט צו אַ מאַסיוו יקספּלאָוזשאַן פון דאַטן, עטלעכע פון ​​וואָס איז פּראַסעסט מיט אַנבאָרד קאָמפּיוטערס (עסטאַמאַץ אָנווייַזן ~ 10 טב / שעה דזשענערייטאַד פון סענסאָרס אויף אָטאַנאַמאַס וועהיקלעס). דער געדאַנק פון סיקיורלי ייַנטיילונג די דאַטן מיט אנדערע וועהיקלעס און פאַרפעסטיקט ינפראַסטראַקטשער (V2X) איז אַן אַקטיוו געגנט פון דיסקוסיע און פאָרשונג. DSRC (דעדאַקייטאַד קורץ-קייט קאָמוניקאַציע) און סעליאַלער קאַנעקטיוויטי זענען שוין געניצט אָדער אָט-אָט. אָבער, ווי די CAVE רעוואָלוציע פּראָגרעסיז, די סאַלושאַנז וועט לויפן אויס פון קאַפּאַציטעט און באַנדווידט צו שטיצן נידעריק לייטאַנסי אינפֿאָרמאַציע ייַנטיילונג. LiFi איז אַ פּאָטענציעל לייזונג. די LaserLight ™ געניצט פֿאַר ילומאַניישאַן קענען אויך זיין געניצט צו יבערשיקן גרויס אַמאַונץ פון דאַטן סיקיורלי צווישן וועהיקלעס אָדער צו פאַרקער ינפראַסטראַקטשער-באזירט ראַסיווערז. כאָטש לאַזער לייטינג איז 20-30% העכער אין פּרייַז ווי געפירט לייטינג, די צוגעגעבן LiFi פאַנגקשאַנאַליטי קענען פּאַטענטשאַלי העלפֿן רעדוצירן די נומער פון אַנבאָרד סענסאָרס און קאַמפּיוטינג רעסורסן פארלאנגט פֿאַר אָטאַנאַמאַס אָפּעראַציע.

פּראָפעסאָר האַאַס ינדיקייץ די פאלגענדע טשאַלאַנדזשיז צו געבן LiFi קאָמוניקאַציע פֿאַר ערד טראַנספּערטיישאַן: "קאַנעקטינג וועהיקלעס אין וועריינג דיסטאַנסאַז און ספּידז און ינשורינג פאַרלאָזלעך דאַטן קאַנעקשאַנז (אין גיגאַביט טראַנסמיסיע ספּידז) מיט נול קרייַז-ינטערפיראַנס קריייץ טשיקאַווע טשאַלאַנדזשיז. די דירעקטיאָנאַליטי און קייט פון KSLD ס LaserLight ™ דעוויסעס לאָזן זיי צו זיין יפעקטיוולי אַדרעסד. אין דעם בינע, עס איז בלויז אַ קשיא פון אַדאַפּשאַן. פֿאַר דעם צוועק, ינטער-אָפּעראַביליטי צווישן קאַרס און פֿאַרבונדענע סטאַנדאַרדס וועט זיין זייער וווילטויק. איך פאָרויסזאָגן אַ זייער העל צוקונפֿט פון LiFi אין די אָטאַמאָוטיוו סעקטאָר פֿאַר V2X שטיצן אָטאַנאַמאַס דרייווינג און ימפּרוווד וועג זיכערקייַט. איך קוק פאָרויס צו אַרבעטן מיט KSLD צו ברענגען די ינאָווויישאַנז צו די וועג.

פּרייַז איז אַ קריטיש פאַקטאָר אין ריפּלייסינג קאַנווענשאַנאַל האַלאָגען און געפירט לייטינג אין וועהיקלעס און טראַנספּערטיישאַן ינפראַסטראַקטשער. לאַזער לייטינג גיט באטייטיק העכער פאָרשטעלונג, אָבער עס וועט זיין ביי אַ פּרייז פּרעמיע טכילעס (20-30% העכער) און נישט אַפאָרדאַבאַל פֿאַר מיטל-קייט וויכיקאַלז. ווי דיסקאַסט אויבן, בונדלינג לייטינג מיט LiFi קייפּאַבילאַטיז העלפּס זינט V2X קייפּאַבילאַטיז קענען רעדוצירן די סומע פון ​​אַנבאָרד סענסער און קאַמפּיוטינג רעסורסן. א דריט פֿונקציע איז אויך מעגלעך אין די LaserLight™ פּראָדוקט פון KSLD. אַחוץ GaN-באזירט בלוי לייזערז, די סעמיקאַנדאַקטער פֿאַרזאַמלונג אויך ינקלודז אַ העכער ווייוולענגט גאַאַס לאַזער (850 nm, 905 nm אָדער 940 nm) דייאָוד וואָס אין קאַנדזשאַנגקשאַן מיט אַ סיליציום דיטעקטער קענען צושטעלן קייט-דערגייונג און LiDAR ימאַגינג קייפּאַבילאַטיז.

די כעדלאַמפּ פּלאַץ אין אַ פאָרמיטל קענען זיין געוויינט פֿאַר דריי קריטיש פאַנגקשאַנז:

1. ליגהטינג: ניצט GaN לאַזער + פאָספאָר לומאַנעסאַנס צו שאַפֿן ווייַס ליכט צו צושטעלן שאַרף, גענוי און דינאַמיקאַללי קאַנטראָולד ילומאַניישאַן באזירט אויף די וועג, פאַרקער און לייטינג טנאָים
2. ליפי: אַ מאַדזשאַליישאַן קרייַז צוגעגעבן צו די אויבן, צוזאמען מיט אַ קענטיק ווייוולענגט דיטעקטער קענען צושטעלן הויך גיכקייַט, נידעריק לייטאַנסי וו2קס קאָמוניקאַציע
3. סענסינג און LiDAR: ניצט אַן ינפרערעד גאַאַס לאַזער און דעטעקטאָר (9XX nm ווייוולענגט) צו צושטעלן פּשוט קייט אינפֿאָרמאַציע אָדער מער קאָמפּליצירט LiDAR פונט וואלקנס

די באַנדלינג פון דריי קריטיש פאַנגקשאַנז (לייטינג, קאָמוניקאַציע און סענסינג) אין אַ איין כעדלאַמפּ פֿאַרזאַמלונג גיט באַטייַטיק גיינז אין פאָרמיטל ינאַגריישאַן אָוווערכעד (פּרייַז, פּלאַץ, מאַכט) און ראַדוסאַז קוילעלדיק סיסטעם קאָס דורך ריפּלייסינג אנדערע סענסאָרס. עס איז שווער צו קוואַנטיפיצירן די סייווינגז אין דעם בינע ווייַל זיי אָפענגען אויף ספּעציפיש ינאַגריישאַן אַפּראָוטשיז פּערסוד דורך פאָרמיטל מאַניאַפאַקטשערערז. אָבער עס איז גלייַך צו פאַרענדיקן אַז די פּרייַז פּרעמיע פֿאַר לאַזער לייטינג וועט זיין מער ווי אָפסעט דורך די באַנדלינג פון די צוגעגעבן פאַנגקשאַנאַליטי.

דזשארזש לוקאַס באשאפן דעם פיקשאַנאַל ליגהצאַברע (לייזער ענערגיע שווערד) פיר יאָרצענדלינג צוריק און עס איז געווארן אַ מיינסטיי אין די באַרימט שטערן וואַרס פֿילם פראַנטשייז. שנעל-פאָרווערדינג צו די פאָרשטעלן, פּראָדוקטן ווי KSLD's LaserLight ™ זענען אַ וויכטיק וואָפן אין אונדזער אַרסענאַל פֿאַר סאַלווינג די טשאַלאַנדזשיז פון געוואקסן זעלבסט-פאַרוואַלטונג אין טראַנספּערטיישאַן און קריייטינג זיכער און נידעריק לייטאַנסי דאַטן קאַנעקטיוויטי צווישן קאַרס און פאַרקער ינפראַסטראַקטשער. זאל די ליכט זיין מיט דיר.