可見(jiàn)光通信有望可用于數(shù)字標(biāo)牌、無(wú)人機(jī)監(jiān)控等
來(lái)源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:航行150 2015-11-03 11:43:00 加入收藏
展示可見(jiàn)光通信最近技術(shù)的“日本可見(jiàn)光通信國(guó)際會(huì)議暨展覽會(huì)2015”于10月26日在日本慶應(yīng)義塾大學(xué)日吉校區(qū)舉行。這是全球首次舉辦以可見(jiàn)光通信為主題的國(guó)際會(huì)議暨展覽會(huì)。展覽會(huì)主要介紹了在(1)將智能手機(jī)攝像頭用作接收器的數(shù)字標(biāo)牌(電子標(biāo)牌)及(2)使用高性能攝像頭的無(wú)人機(jī)等的識(shí)別用途方面,技術(shù)開(kāi)發(fā)的進(jìn)展情況等。
可見(jiàn)光通信在10年前曾備受關(guān)注,但后來(lái)并沒(méi)有應(yīng)用實(shí)例出現(xiàn)。但日本可見(jiàn)光通信協(xié)會(huì)理事、日本慶應(yīng)義塾大學(xué)名譽(yù)教授中川正雄表示,“最近兩年,可見(jiàn)光通信再次受到關(guān)注,也開(kāi)始出現(xiàn)一些實(shí)用化事例”。配備“攝像頭”、“應(yīng)用軟件”及“無(wú)線通信”這三個(gè)要素的智能手機(jī)得到普及是首要原因。實(shí)際上,在(1)數(shù)字標(biāo)牌用途方面,已有幾個(gè)實(shí)用化事例。展覽會(huì)上展出了東京國(guó)際展示會(huì)場(chǎng)決定在2016年春季引進(jìn)的松下開(kāi)發(fā)的“光ID服務(wù)解決方案”,以及富士通開(kāi)發(fā)的已達(dá)到實(shí)用水平(2015年度內(nèi)開(kāi)始驗(yàn)證實(shí)驗(yàn))的“連接實(shí)物與信息的LED照明技術(shù)”等。由于可見(jiàn)光通信可以發(fā)送ID及URL,因此,通過(guò)讓智能手機(jī)的攝像頭對(duì)準(zhǔn)各種廣告(海報(bào)),就能利用AR(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))技術(shù)提供多語(yǔ)言信息,還可以將可見(jiàn)光通信用于在文字信息與語(yǔ)音信息間切換的無(wú)障礙顯示等。因此,面向2020年的東京奧運(yùn)會(huì),可見(jiàn)光通信的需求有望擴(kuò)大。
松下的“光ID服務(wù)解決方案”??梢愿鶕?jù)10kHz的閃爍,間隔零點(diǎn)幾秒讀取32位或120位的數(shù)據(jù)。利用了智能手機(jī)攝像頭(感光元件)通過(guò)水平線讀取圖像的特性,通過(guò)讀取時(shí)間差在1張圖像中表現(xiàn)出的明暗,來(lái)讀取光源的閃爍。市售的HD級(jí)感光元件就可以使用。
富士通的“連接實(shí)物與信息的LED照明技術(shù)”是拍攝被光照到的實(shí)物便可讀取ID信息的技術(shù)。照射的光(光源位于圖中右下角)在時(shí)間方向的變色圖案中分配了 二進(jìn)制信息。該技術(shù)的特點(diǎn)是抗噪性強(qiáng),即使在不足10Hz的低頻率下,也不容易被肉眼識(shí)別。這項(xiàng)技術(shù)已在“Japanet Takata”的網(wǎng)購(gòu)專(zhuān)用頻道,面向電視影像實(shí)現(xiàn)實(shí)用化,用于LED照明用應(yīng)用。該技術(shù)需要能夠以RGB全彩色改變顏色的照明裝置,目標(biāo)是先針對(duì)已擁有上 述照明裝置的舞臺(tái)照明及建筑物照明等實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。
可用于監(jiān)測(cè)工廠的狀態(tài)
中川指出,“通過(guò)將普通攝像頭作為接收器使用,可以同時(shí)獲得某個(gè)空間內(nèi)的位置信息和個(gè)體識(shí)別等其他信息,這也是可見(jiàn)光通信備受關(guān)注的原因之一”。如果使用像監(jiān)控?cái)z像頭等固定攝像頭,就可以通過(guò)圖像本身確認(rèn)物體的位置,通過(guò)可見(jiàn)光通信確認(rèn)物體的信息。“即使是正在移動(dòng)的物體以及經(jīng)常重疊在一起移動(dòng)的兩個(gè)物體,也可以進(jìn)行識(shí)別,不會(huì)像電波那樣受到干擾”。在會(huì)議部分,NTT通信科學(xué)基礎(chǔ)研究所介紹了在體育館及托兒所等使用可見(jiàn)光通信管理用戶心率的方法。用戶身上帶著LED光源,發(fā)送心率信息,利用固定攝像頭確認(rèn)。用戶不用詳細(xì)指定自己的位置,監(jiān)測(cè)方就可以一次性掌握每個(gè)用戶的位置和心率。
中川舉例說(shuō),“可見(jiàn)光通信還可用于無(wú)人飛行器的牌照,只需在飛行器上安裝LED,監(jiān)控方就在監(jiān)控機(jī)影的同時(shí)進(jìn)行管理”。這類(lèi)應(yīng)用面臨的課題是如何跟上移動(dòng)光源(發(fā)送方)的速度。展覽會(huì)上,NEC工程公司演示了對(duì)移動(dòng)速度為50cm/秒左右的4個(gè)光源進(jìn)行監(jiān)控的“可見(jiàn)光通信高速接收攝像頭”。該公司在橫640像素×縱100像素、1500幀/秒的攝像頭上配備了以750bps的速度進(jìn)行并行處理的硬件,幾乎毫無(wú)中斷地顯示了ID和實(shí)時(shí)的附帶信息。卡西歐計(jì)算機(jī)則利用該公司開(kāi)發(fā)的使用3種顏色的可見(jiàn)光通信技術(shù)“picalico”進(jìn)行了無(wú)人機(jī)監(jiān)控演示。該演示組合使用了60幀/秒的攝像頭和電腦,當(dāng)飛行器突然移動(dòng)時(shí),出現(xiàn)了ID顯示中斷的情況。另外,卡西歐計(jì)算機(jī)還展示了在制造裝置狀態(tài)“指示燈”上使用可見(jiàn)光通信的技術(shù),具體來(lái)說(shuō)就是,即使不鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò),只要將通常的指示燈換成支持可見(jiàn)光通信的指示燈,能利用攝像頭來(lái)獲得包括錯(cuò)誤ID在內(nèi)的信息,那么就能監(jiān)控工廠內(nèi)的狀態(tài)。
NEC工程的“可見(jiàn)光通信高速接收攝像頭”(左上)。演示中,讀取了節(jié)拍器頂端和轉(zhuǎn)盤(pán)上的共4個(gè)光源(右上)的信息(下方)。最多可以讀取1000個(gè)光源的數(shù)據(jù)。
卡西歐計(jì)算機(jī)利用可見(jiàn)光通信技術(shù)“picalico”演示無(wú)人機(jī)監(jiān)控。接收到了兩臺(tái)飛行器的ID。如果是靜止點(diǎn),最多可以支持50點(diǎn)。
利用了可以掌握位置和狀態(tài)這一點(diǎn),可利用“picalico”技術(shù)在工廠內(nèi)管理設(shè)備??梢酝ㄟ^(guò)畫(huà)面掌握情況,每隔一段時(shí)間記錄各機(jī)器的狀態(tài)。不需要鋪設(shè) LAN,因此在需要特別頻繁改變布局的場(chǎng)所非常有用。通過(guò)改變攝像頭的性能,包括分辨率、望遠(yuǎn)、廣角等,可以支持各種監(jiān)控范圍。
中川介紹稱(chēng),“過(guò)去在可見(jiàn)光通信方面,使用高幀率的高性能攝像頭的研究非常多,最近的研究重心放在了使用(智能手機(jī)配備的)30幀/秒等普通攝像頭可以發(fā) 送多大的信息量上”。將毫不相關(guān)的通信工程與圖像工程融合在一起的研究能發(fā)展到什么程度,對(duì)于可見(jiàn)光通信今后的發(fā)展來(lái)說(shuō)是一個(gè)重要因素。(責(zé)編:Flora)
另外,作為可見(jiàn)光通信的可能性,還有人提出了將其用作教材的方案。日本岡山縣立大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)部副教授兒玉由美子設(shè)計(jì)出了沒(méi)有溫度顯示功能、通過(guò)閃閃發(fā)光的可見(jiàn)光通信在智能手機(jī)上顯示溫度的“發(fā)光溫度計(jì)設(shè)計(jì)”套件,并在臺(tái)灣國(guó)立云林科技大學(xué)將其用在了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的講義中。上面右圖中就是該套件,在“Gadget Renesas GR-KURUMI”板卡上組合了溫度計(jì)、卡西歐計(jì)算機(jī)的“picalico”以及電池。左圖中是作品之一“My Heart 28℃”。外觀像婚戒的溫度計(jì)利用了可見(jiàn)光通信中光不斷閃爍的特點(diǎn)。兒玉介紹稱(chēng),其特點(diǎn)是利用了可見(jiàn)光通信是“可以看到的”通信這一點(diǎn)。學(xué)生們可以切身感 受到通信的存在。
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