برچسب: نوری

واحد خبر mobile.ir : چندی پیش پتنتی را به نام خود به ثبت رساند که به موجب آن را به اپل واگذار می‌کرد. با این کار اپل می‌تواند دکمه home را حذف کرده و آن را به صورت مجازی در خود نمایشگر قرار داده و در نتیجه دیوایس ساده‌تری را (از حیث طراحی) تولید نماید.

در همین راستا کمپانی اپل در روز سه‌شنبه 11 اکتبر (20 مهر 1395) پتنت دیگری را در اداره ثبت اختراعات و علائم تجاری ایالات متحده (USPTO) به .

این پتنت — که با شماره 9,466,653 و تحت عنوان “دیوایس‌های الکترونیکی با سنسورهای نوری یکپارچه‌شده با نمایشگر” در USPTO به ثبت رسیده — نشان می‌دهد که اپل قادر است سنسور نور محیطی و احتمالا انواع دیگر سنسورها را مستقیما با صفحه نمایش ترکیب کند. این بدان معناست که برای جای دادن این سنسورها در یک اسمارت‌فون، دیگر نیازی به فضای اضافی نبوده و اپل پتانسیل تولید آیفون 8 تمام‌صفحه را در سال 2017 داشته و می‌تواند شایعات مربوط به آن را به واقعیت تبدیل کند.

وظیفه سنسور نور محیطی آن است که نور صفحه‌نمایش را به صورت خودکار و مطابق با شرایط نوری محیط اطراف تنظیم کند تا مثلا نمایشگر در زیر نور زیاد به وضوح قابل مشاهده بوده و یا در تاریکی، نور آن به اندازه کافی کم باشد تا به چشم فشار نیاید. همه اسمارت‌فون‌های مدرن یک سنسور نور محیطی دارند که معمولا روی حاشیه پیرامونی صفحه و یا در بالا یا پایین صفحه‌نمایش کار گذاشته می‌شود. اما اپل با ثبت این پتنت نشان داد که می‌تواند سنسور نور محیطی را زیر خود نمایشگر قرار دهد و مدعی است که همین تکنیک را می‌توان برای جای دادن سنسور مجاورتی (Proximity sensor) نیز به کار برد. این در حالی است که اپل تا به امروز سنسورهای نور محیطی و مجاورتی را در بالای نمایشگر و نزدیک به اسپیکر آیفون کار گذاشته است.

بنا بر آنچه که در سایت appleinsider آمده، پیشنهاد اپل آن است که سنسورها روی لایه‌های نمایشگر، که قبلا به قابلیت رسانش مورد نیاز برای انرژی مجهز شده‌اند، قرار گیرند. اکثر حالات متصور برای این پتنت بیانگر روشی است که در آن سنسور روی لایه‌ای از نمایشگر در یک پشته صفحه‌نمایش (screen stack) قرار می‌گیرد، چه OLED باشد و چه LCD. برخی دیگر از حالت‌های ممکن برای عملی شدن این پتنت نشان‌دهنده آن است که سنسور در حاشیه نمایشگر دیوایس و در پشت لبه گیرنده‌های حساس به لمس قرار گیرد تا مانع از بروز مشکلات مربوط به حساسیت در لمس شود.

در برخی دیگر از حالات متصور برای پتنت جدید اپل، می‌توان سنسور نور محیطی یا سنسور مجاورت را در منتهی‌الیه لبه یک نمایشگر OLED جای داد که در این صورت سنسور با لایه حساس به لمس مماس خواهد شد. حالت دیگر آن است که دیوایس دارای یک لایه نمایشگر TFT بوده و انواع مختلف سنسورها در داخل آن تعبیه شده باشند. در هر یک از حالات فوق، مجموع مدارهای نمایشگر و سنسور با لایه‌ای شفاف از جنس شیشه یا پلاستیک محافظت می‌شود.

نکته کلیدی در پتنت جدید اپل، مسأله طراحی است. برخلاف آیفون‌ها، آی‌پدها و مک‌های کنونی که سنسور در بالای صفحه نمایشگر قرار دارد، در هریک از حالات متصور برای این پتنت، سنسور یا سنسورها در داخل خود نمایشگر تعبیه می‌شود. همین امر موجب می‌شود چند میلی‌متر از حاشیه پیرامونی دیوایس کاسته شده و زمینه طراحی و تولید یک دیوایس تمام صفحه به معنای واقعی کلمه فراهم گردد.

ولی این طراحی نیز، خالی از اشکال نخواهد بود. ممکن است بخشی از صفحه‌نمایش که سنسور در آن تعبیه می‌شود، قابلیت لمسی خود را از دست بدهد. البته برای جبران این مشکل می‌توان آن بخش از صفحه را به نمایش اطلاعات غیرتعاملی (مثل زمان و میزان ذخیره باتری) اختصاص داد.

واضح است که کمپانی اپل با ثبت این گونه پتنت‌ها در مسیر تولید نمایشگرهای تمام‌صفحه — یا در اصطلاح all-screen — حرکت کرده و با توجه به دست‌یابی به دانش فنی موردنیاز، تنها باید منتظر ماند و دید که آیفون بدون حاشیه پیرامونی چه زمانی به تولید می‌رسد.

در پایان گفتنی است درخواست این پتنت برای اولین بار در سال 2015 به USPTO تسلیم شده بود. مخترعین این طرح نیز عبارتند از: Eric G. de Jong، Anna Katrina Shedletsky و Prashanth S. Holenarsipur. 

واحد خبر mobile.ir : چنان که در اشاره شد، ارتباط بی‌سیم نوری(OWC)، نوعی راهکار ارتباطی برای انتقال اطلاعات است که در آن از اشعه‌های نور قابل مشاهده (VL)، مادون قرمز (IR) و یا فرابنفش (UV) برای انتقال سیگنال‌ها استفاده می‌شود. در این مطلب قصد داریم شما را با تکنولوژی ارتباطات بی‌سیم نوری مبتنی بر طیف نور قابل مشاهده آشنا کنیم. VLC یا Visible light communication به نوعی از ارتباطات بی‌سیم نوری اطلاق می‌شود که برای انتقال داده‌ها از طیف نور قابل مشاهده با محدوده فرکانسی 400 تا 800 هرتز استفاده می‌کند. سیستم‌های VLC قادرند سیگنال‌های داده را با استفاده از لامپ‌های فلورسنت با سرعتی در حدود 10 کیلوبیت بر ثانیه و یا با استفاده از لامپ‌های LED با سرعتی بیش از 1.5 گیگابیت در ثانیه بر ثانیه انتقال دهند. 

نور قابل مشاهده بخشی کوچک از طیف امواج الکترومغناطیسی‌ است

روش کلی عملکرد این گونه سیستم‌ها به این ترتیب است که داده‌ها در قالب سیگنال‌های نوری از طریق یک منبع نور (در این مورد لامپ‌های فلورسنت یا LED) ارسال گردیده و در مقصد توسط دیودهای حساس به نور دریافت می‌گردد. Photodiode یا دیود حساس به نور، فوتون‌های نور را جذب نموده و به جریان الکتریکی تبدیل می‌نماید. در برخی سیستم‌های VLC، دستگاه‌ الکترونیکی خاصی مجهز به یک دیود حساس به نور، برای دریافت سیگنال‌ها طراحی می‌شود. اما در بعضی دیگر از این سیستم‌ها، یک دوربین دیجیتالی عادی و یا دوربین به کار رفته روی یک گوشی هوشمند می‌تواند نقش دریافت کننده سیگنال‌ها را ایفا کند. چرا که حسگر تصویر به کار رفته در این دوربین‌ها در واقع آرایه‌ای‌ست از دیود‌های حساس به نور که برای برخی کاربردها می‌تواند بهتر و کارآمد‌تر از یک دیود منفرد باشد. از چنین حسگری می‌توان برای برقراری یک ارتباط چند-کاناله با یک ارسال کننده، یا ارتباط با چند منبع نوری بهره گرفت.

به بیان ساده‌تر، مکانیزم کلی کار سیستم‌های VLC به این ترتیب است که برای انتقال داده‌ها –که اساسا در قالب کدهای دودویی هستند–، لامپ‌های تولید کننده نور با سرعتی بسیار بالا خاموش و روشن می‌شوند. در مقصد یک یا چند دیود حساس به نور حالت‌های خاموش و روشن را حس نموده، هر حالت خاموش را به عدد صفر و هر حالت روشن را به عدد یک تفسیر و به سیگنال‌های الکتریکی قابل درک توسط سیستم‌های کامپیوتری تبدیل می‌نماید. سرعت خاموش و روشن شدن این لامپ‌ها آن قدر بالاست که توسط چشم انسان قابل تشخیص نبوده و لامپ‌های ارسال کننده سیگنال‌های نوری در بسیاری از این سیستم‌های VLC، قادر به ایفای نقش نوردهی محیطی همچون سایر لامپ‌ها هستند. منبع نور مورد استفاده توسط بسیاری از این سیستم‌ها، همان لامپ‌های LED عادی هستند که توسط یک ریزپردازنده نه چندان پیشرفته کنترل می‌شوند. بنابراین می‌توان گفت که سیستم‌های VLC به طور معمول جزو کم هزینه‌ترین راهکار‌های ارتباط بی‌سیم نوری به شمار می‌روند.

 

تاریخچه و کاربردها

کار تحقیق و توسعه سیستم‌های VLC مدرن از سال 2003 به طور جدی آغاز گردید. در آن سال محققین آزمایشگاه Nakagawa در دانشگاه Keio ژاپن موفق شدند تا از LED ها برای انتقال داده به کمک نور استفاده کنند. به دنبال این موفقیت، پروژه‌های تحقیقاتی مختلفی در سرتاسر دنیا برای توسعه سیستم‌های VLC آغاز گردید. از جمله مهم‌ترین این پروژه‌ها می‌توان به Smart Lighting Engineering Centre، Omega Project، COWA، ByteLight، D-Light Project،Li-Fi ، UC-Light Centre، و همچنین اشاره نمود. Li-Fi یکی از مهم‌ترین و موفق‌ترین این پروژه‌هاست که تا کنون پیشرفت‌های چشمگیری داشته است. پیشنهاد می‌کنیم تا در صورت تمایل به مطالعه مطلبی مجزا که قبلا در خصوص منتشر نموده‌ایم، بپردازید.

در ژانویه سال 2010 میلادی، یک تیم متشکل از محققین شرکت زیمنس و موسسه ارتباطات راه دور Fraunhofer در برلین، انتقال داده با سرعت 500 مگابیت بر ثانیه و در فاصله‌ای 5 متری را به کمک یک LED سفید به نمایش گذاشتند. آن‌ها همچنین انتقال داده‌ها در فواصلی دورتر را تا سرعت 100 مگابیت بر ثانیه و با استفاده از 5 لامپ LED با موفقیت آزمایش نمودند. پس از آن در جولای 2012 2011 و در یکی از کنفرانس‌های زنده TED، انتقال ویدئوی HD به کمک یک لامپ LED استاندارد به نمایش گذاشته شد.

در اکتبر سال 2014 میلادی، شرکت Axrtek اقدام به عرضه یک سیستم VLC تجاری مبتنی بر لامپ‌های LED سه رنگ RGB به نام MOMO نمود که قادر بود داده‌ها را با سرعتی معادل 300 مگابیت بر ثانیه و با بردی در حدود 7.6 متر، ارسال و دریافت کند.

برخی کاربردهای قابل انتظار از سیستم‌های VLC

 

یکی از کاربردهای جذاب و مهم سیستم‌های VLC، استفاده از آن‌ها به منظور موقعیت‌یابی اشیاء و اشخاص در محیط‌های بسته است. سیستم‌های موقعیت‌یاب داخلی طراحی شده بر اساس تکنولوژی VLC را می‌توان در محیط‌هایی همچون فروشگاه‌ها، بیمارستان‌ها، خانه‌های سالمندان، انبارها و دفاتر اداری بزرگ، برای موقعیت‌یابی اشیاء، کنترل روبات‌ها و خودروهای خودران، تعیین موقعیت اشخاص و ارائه خدمات مختلف به آن‌ها مورد استفاده قرار داد. در ماه می سال 2015، شرکت فیلیپس اقدامی مشترک را با شرکت Carrefour –فعال در زمینه سوپرمارکت‌های زنجیره‌ای—آغاز نمود تا با بهره گیری از سیستم‌های VLC در یکی از هایپرمارکت‌های Carrefour واقع در شهر لیل فرانسه، خدمات مختلفی را به گوشی‌های هوشمند مشتریان بر اساس موقعیت‌شان در فروشگاه ارائه نماید.

بهره‌گیری از سیستم‌های VLC در ادارات

 

اگرچه ممکن است استفاده از نور قابل مشاهده برای انتقال داده‌ محدودیت‌هایی را در مقایسه با امواج رادیویی به همراه داشته باشد، اما در عین حال توسعه و پیشرفت این تکنولوژی، پتانسیل‌ بالایی را برای ارائه خدمات و قابلیت‌های جدید فراهم خواهد آورد. تکنولوژی VLC همچون کودکی در حال رشد است که فاصله زیادی تا سن بلوغ خود داشته و با استعدادی که از خود نشان می‌دهد، آینده‌ای درخشان برای آن پیش‌بینی می‌شود. به عنوان مثال، در حالت ایده‌آل هر پیکسل از یک صفحه‌نمایش می‌تواند نقش یک کانال ارتباطی برای انتقال اطلاعات را ایفا کند. در کاربردی دیگر، فرض کنید که اتومبیل شما بتواند حین عبور از خیابان‌ها یا هنگام انتظار پشت چهارراه‌ها، اطلاعات مختلفی همچون وضعیت ترافیک خیابان‌های پیش رو، تصادفات، محدودیت‌های ترافیکی، وضعیت عابرین پیاده، خطرات احتمالی، آب و هوا و غیره را از چراغ‌های راهنمایی و رانندگی، چراغ‌ خطر خودروهای دیگر و چراغ‌های روشنایی حاشیه خیابان دریافت کند.