‘Internet of Light’ intègre l’illumination, la communication et le ministère

Internet of Light intègre l'illumination, la communication et le ministère

Une équipe de chercheurs chinois a proposé un réseau Internet de la lumière où les LED peuvent être considérées comme des nœuds avec des capteurs personnalisés pour collecter des informations telles que l’intensité lumineuse, la couleur, le niveau de gaz dangereux et les objets en mouvement. L’ensemble de ces nœuds constitue le réseau de capteurs. Crédit : Réseaux intelligents et convergents, Tsinghua University Press

En matière d’efficacité et de qualité, les diodes électroluminescentes (DEL) sont le MVP de la technologie d’éclairage d’aujourd’hui. Une équipe de chercheurs chinois utilise les récentes améliorations des LED comme tremplin pour lancer un réseau d’éclairage plus interconnecté.

Dans leur étude publiée le 30 septembre 2022 dans Réseaux intelligents et convergésils ont proposé le concept d’un Internet de la lumière qui s’interface avec l’Internet des objets pour améliorer la santé et le bien-être humains en fournissant des services d’information.

« Alors que les gens passent de plus en plus de temps à l’intérieur, il est absolument nécessaire de fournir un réseau d’éclairage qui offre un éclairage intelligent ainsi que des services d’information en combinant les technologies de l’information avec les technologies de communication », a déclaré Jian Song, professeur d’ingénierie électronique à l’Université Tsinghua.

Étant donné que la LED est à base de silicium, elle peut faciliter l’intégration profonde des réseaux d’éclairage avec différents mécanismes de contrôle électroniques et intelligents à faible coût. En plus du contrôle de l’éclairage, des chercheurs des domaines des technologies de l’information et de la communication (TIC) ont démontré la faisabilité de ce qu’on appelle la communication par la lumière visible (VLC), qui transmet des informations en modulant l’intensité lumineuse des LED. Cette forme de communication pourrait simultanément prendre en charge des services d’information tels que la localisation, la transmission de données et même la thérapie optique sans causer de fatigue oculaire ou de dommages.

« Les progrès rapides dans les domaines connexes des TIC et des sciences humaines nous ont motivés à proposer l’idée de l’Internet de la lumière (IoL) en tant que plate-forme et à développer ses fonctionnalités clés », a déclaré Song.

Pour intégrer l’IoL aux réseaux d’éclairage omniprésents, les chercheurs ont combiné des capteurs, des modules de communication et des unités de traitement intelligentes dans des lampes LED individuelles pour former un «nœud» et ont adopté des technologies de télécommunication, telles que les communications par courant porteur (PLC) et les communications sans fil 5G comme moyens de la mise en réseau.

Un réseau de capteurs IoL composé de nœuds de détection spécialement conçus peut collecter des informations telles que l’intensité lumineuse, la couleur, le niveau de gaz dangereux, les objets en mouvement, etc.

Les applications de ce type d’IoL incluent les maisons de retraite « intelligentes » où un résident peut être localisé pour des raisons de sûreté et de sécurité ou une fuite de gaz de cuisine peut être détectée à temps. Les ajustements automatiques de l’intensité lumineuse ou de la couleur peuvent personnaliser un environnement confortable selon les préférences de l’utilisateur ou comme moyen de mener une thérapie optique.

Pour prendre en charge ces fonctionnalités de manière efficace et efficiente, les chercheurs ont développé des algorithmes et mené des expériences matérielles pour démontrer les performances du système pour la livraison de données à grande vitesse. Cela comprenait l’expérimentation d’une conception VLC d’alignement de faisceau en temps réel qui peut ajuster rapidement la direction de la source lumineuse émettrice en fonction de la position de l’utilisateur.

Les chercheurs ont étudié l’optimisation des ressources sous différentes contraintes telles que les services de communication et de localisation pour allouer différentes fréquences et puissances, ainsi que la communication et l’éclairage pour répondre à diverses exigences d’éclairage, notamment l’intensité et l’uniformité.

“Comme les services de communication et de positionnement seront assurés par les réseaux d’éclairage, l’optimisation de l’allocation de puissance est essentielle”, a déclaré Hui Yang, professeur d’ingénierie électronique à l’Université Tsinghua.

Pour prendre en charge des applications telles que la transmission vidéo et le positionnement en temps réel, les chercheurs explorent des algorithmes de planification capables de répondre aux exigences de synchronisation strictes d’une station de base et de minimiser la latence.

Des études antérieures ont démontré que la lumière peut être utilisée pour traiter certaines dermatoses ou maladies neurodégénératives, montrant la possibilité d’un traitement optique non intrusif. L’équipe a exploré cette possibilité en concevant une expérience d’irradiation stroboscopique lumineuse avec une fréquence de scintillement de la lumière LED.

“Les résultats préliminaires de notre enquête ont confirmé la relation entre la stimulation lumineuse et la réaction humaine par le signal d’activité électrodermique et d’autres méthodes”, a déclaré Xiaofei Wang, professeur d’ingénierie électronique à l’Université Tsinghua. “Cela démontre qu’une plate-forme IoL peut éventuellement réguler les émotions humaines et l’activité cérébrale en contrôlant la fréquence de scintillement de la source lumineuse de manière intelligente et automatique.”

Dans les prochaines étapes, les chercheurs prévoient d’intégrer des technologies individuelles dans un environnement comme un établissement de soins infirmiers, qui pourrait bénéficier de la détection intelligente, des communications et de l’optimisation sous des contraintes de ressources, selon l’étude.

La combinaison de l’éclairage et de l’environnement crée un système hautement interactif, complexe et dynamique avec d’énormes écarts et une grande diversité pour les individus », a déclaré Luoxi Hao, professeur au Tongji University College of Architecture and Urban Planning. « Les avantages de la perception en temps réel , une réponse instantanée et une interconnexion transparente des informations prises en charge par IoL peuvent certainement jouer un rôle important dans la concrétisation d’un concept d’éclairage centré sur l’humain.”

Plus d’information:
Jian Song et al, Internet de la lumière : Technologies et applications, Réseaux intelligents et convergés (2022). DOI : 10.23919/ICN.2022.0018

Le document est également disponible sur SciOpen (www.sciopen.com/article/10.23919/ICN.2022.0018) par Tsinghua University Press.

Fourni par Tsinghua University Press

Citation: « Internet of Light » intègre l’illumination, la communication et le ministère (13 janvier 2023) récupéré le 13 janvier 2023 sur https://techxplore.com/news/2023-01-internet-illumination-communication-ministration.html

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