本文摘要：物联网（InternetofThings，IoT）概念的明确提出，带给了人类社会的又一次科技变革，为人们的日常生活获取了极大的便捷。

物联网（InternetofThings，IoT）概念的明确提出，带给了人类社会的又一次科技变革，为人们的日常生活获取了极大的便捷。这一最出色概念的落地和构建，必不可少高性能传感器的研发部署、高密度和低功耗通信技术以及海量数据的提供处置发给技术。

常规的物联网通信主要依赖射频（RadioFrequency，RF）通信技术，受限的射频比特率资源可能会沦为妨碍高密度、大容量传感器网络通信的主要瓶颈。无线光通信（OpticalWirelessCommunications，OWC）技术，是一种利用光的构图展开信号调制和传输的通信技术，具备频谱资源非常丰富、无处不在、抗干扰性强劲等优点，被指出是物联网应用于中极具应用于前景的“最后一公里终端”技术。然而，传统的无线光通信发射机必须简单的信息调制电路和额外的电源供给，呼吸困难用作物联网中的能量有限的应用于场景。

【成果概述】基于以上研究背景，在佐治亚理工学院校董教授、中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长王中林院士（通讯作者）指导下，课题组成员丁文伯博士、吴昌盛、訾云龙博士首次明确提出了“自供能无线光通信”的概念并已完成了可行性的原型系统构建。该系统精妙地利用摩擦纳米发电机电压输入低、可以只能的照亮LED灯的天然特性，精妙的将LED灯或者LED阵列与摩擦纳米发电机必要人组包含最简单的无线光通信的发射机，从而构建机械信号的检测、调制和发送到。

比起于传统的无线光通信发射机，该装置需要额外的电源终端和简单的调制电路，可以构建最简单必要的无线信息发送到。课题组基于该思路构建了三种应用于，分别是自供能的无线遥控、用作压力检测的自供能无线触控阵列以及用作用户身份验证的自供能无线触摸板。这是摩擦纳米发电机在无线光通信领域的首次应用于，该系统可以构建对环境中机械信号的无线检测，具备成本便宜、识别率高等特点，在物联网、智慧城市、智慧农业中具备普遍的应用于前景。

涉及工作修筑了崭新的研究和应用领域，以“Self－PoweredWirelessOpticalTransmissionofMechanicalAgitationSignals”为题公开发表在NanoEnergy上。【图文简介】图1基于摩擦纳米发电机的自供能无线光通信系统示意图（a）可用作监测各类机械信号（b）利用有所不同结构的摩擦纳米发电机监测有所不同的机械信号并与LED阵列构成无线光通信的发射机（c）接收端检测并调制所需的监测信息图2自供能的无线遥控（a）摩擦纳米发电机和LED相连示意图（b）摩擦纳米发电机的开路电压（c）摩擦纳米发电机的电荷转移（d）典型“暗”LED图片的红绿蓝三色强度直方图（e）典型“亮”LED图片的红绿蓝三色强度直方图（f）基于所设计的系统构建的俄罗斯方块游戏界面图3用作压力检测的自供能无线触控阵列（a）半透明的摩擦纳米发电机阵列（b）摩擦纳米发电机阵列与LED阵列相连示意图（c）有所不同的压力情况下典型的LED图片及其对应的绿色成分强度直方图（d）有所不同的压力情况下LED图片的绿色成分强度数值曲线（e）当对角线上的四个触控点被同时松开时所检测到的对应压力大小图4用作用户身份验证的自供能无线触摸板（a）“z字型”滑动关卡示意图（b）用户1的典型强度－时间曲线图（c）有所不同用户的“z字型”滑动关卡萃取的特征信息雷达图（d）有所不同的压力情况下LED图片的绿色成分强度数值曲线（e）用户身份验证的算法流程图【小结】课题组首次明确提出了自供能无线光通信的概念并已完成了原型系统的构建，该系统可以构建对环境中机械信号的无线检测。该系统精妙地融合了摩擦纳米发电机和无线光通信两个关键领域，有效地突破了物联网通信中的能量和频谱两大主要的短缺资源有限难题，具备普遍的应用于前景。

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