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1、未来世界的通信系统摘要：未来科技飞速发展，我们的生活将受到巨大的影响。我们小组从空间成像、虚拟生活、 实用生活三个方面进行思路扩展，构思出未来世界通信系统的“冰山一角”。空间成像部分 我们着重介绍了三维激光成像技术和混合现实技术；虚拟空间部分着重介绍了神经传感和虚 拟仿真技术；现实生活部分着重介绍了一体化和智能化。关键词：未来通信、空间成像、虚拟、智能等。随着通信的发展，越来越多的通信方式展现在我们面前，越来越多的通信技术和通信有 关的技术让这个世界的通信每次的改变都那么的大不一样。以手机这个现在与我们息息相关的电子通信用品为例。还记得十几年前，手机还并不是 人人都有的“日用品”时，手机从它的
2、形式到功能都很单调，通过按键进行操作，简单地用 于打电话，收发短信，或者玩玩一两个小的游戏，手机虽然给人们的生活带来的便利。但是 功能的简单化是手机看起来还不是那么的“必需”。现在的手机市场大部分已被智能机所占 领，通过操作系统可以在同一时间从事多项活动，比如在看手机报的同时收发几条信息，上 网办公两不误，一款手机只有你的内存足够大，处理器足够有力，成百上千个应用软件的安 装完全不是问题，同时从按键向触屏的转变，更大程度地提高了手机带给我们的感官享受。那么未来，通信将以怎样的形式改变我们的生活呢？ 答案肯定是让生活更加的便捷，让通信无所不在。日本在2012年出版的一部由日本作家川原砺创作、HI
3、MA插画的轻小说系列，曾获第15 届电击小说大奖大赏得奖的作品改变的动漫中，作者以他的想象展开了对未来世界的构想， 这部动漫背景构建是几十年后的未来，人们普遍使用名为“神经连结装置”的终端设备连线 生活的大半时间都建构在网络世界里。在故事中，手机、平板、计算机等等或大或小或轻或重的设备已经不是进行通信的必要 设备，客户端所需要的仅仅是挂在脖子上三分之二颈环大小“神经连接装置”。屏幕直接在 空气中投影成像并进行操作，处理器已经通过神经与人的大脑相连，能最全部最快捷的反馈， 可以构建一个虚拟世界，同时在虚拟世界仍旧可以给人很真实的感官。也许作者描述的世界有些过于夸张化，但是现今人们对于更加便捷更加
4、享受的通信的渴 望，及各种技术的不断发展告诉我们，这一切并不是不可能实现。在这个动漫中我们小组将摘捡空间成像、虚拟生活、实用生活三部分，介绍其中会应用 到的科学技术。一、空间成像所谓空间成像，就是未来通信中使代替现在的按键及屏幕成为可能的一种方式。让空气 中的投影成为辨识度高的像并在其上进行操作。而现今已经出现的三位激光成像技术及混合 现实技术让这种高难度的存在变得可能。三维激光成像技术的基本原理是利用照射激光脉冲从探测场景中收集反射辐射线。激光 的主动照射在白天或晚上的光照环境条件下完全独立，因此图像对比度在这方面具有较好的 鲁棒性。据了解，开发空气电影的是日本一家名为Bur ton的公司。
5、该公司邀请了日本庆应大学 理工学学院的副教授内山太郎担任首席研究人员，共同开发成功了一种可显示立体影像的新 型放映机，由于影片能够在空中直接放映，而空气作银幕本身就是立体的，因此，光线可以 在空气银幕上显示出逼真的立体效果。新型空气放映机是通过其中的钕类YAG激光器振荡发 出激光，通过光学透镜聚光，将空气中的氮气和氧气等离子化，从而发出明亮的光点。目前，它每秒只能进行100 次的激光振荡，因此每秒只能连续显示约20个点的文字和图像。由于有厂商正在开发每秒可振荡约2000 次的激光器，因此这家公司表示假如使用此类 激光器，就能以更多的光点显示文字和图像。也就是说未来的某一天当设备允许时我们就可
6、以成功的在空气中拥有一个高保真的屏幕。在又有了屏幕之后我们又要怎样进行操作呢？通过混合现实（MR）,叠加到现实世界中 的虚拟对象。在过去的研究已经探索了使用MR的方法，以支持面对面的合作。混合现实技术描述了一个新的混合现实会议中的应用和计算机视觉技术在应用中使用。 这个系统是有趣的方面是相反的，传统的视频会议。我们的目标是把一个虚拟的远程用户到 本地用户真实世界的位置，使他们能够拥有一个视频会议无论身在何处，表示。相比之下， 目前的视频会议要求用户移动到一台台式电脑或视频会议套件，往往将他们从他们的工作场 所。该系统还恢复了传统视频会议系统中丢失的空间感。有代表的远程用户在物理环境中的 对象是
7、指他们的虚拟化身还可以手势和互动视觉上与其他对象的用户空间中。这是一个潜在 的强大的新的互动技术协作 MR 接口。二、虚拟生活虚拟生活包括：神经传感和虚拟仿真技术。神经传感技术，是将生物技术与信息技术相 结合，使传递的信息更加真实化。有了神经传感，可以让我们在虚拟空间中获得更真实的感 受。通信不再是生物体外的信息传输将人体内所有表达的信号通过特定的形式转化为课编码 传输分析的电通信信号。虚拟仿真技术又称虚拟现实技术或模拟技术，就是用一个虚拟的系统模仿另一个真实系 统的技术。从狭义上讲，虚拟仿真是指20 世纪 40 年代伴随着计算机技术的发展而逐步形成 的一类试验研究的新技术；从广义上来说，虚拟
8、仿真则是在人类认识自然界客观规律的历程 中一直被有效地使用着。由于计算机技术的发展，仿真技术逐步自成体系，成为继数学推理、 科学实验之后人类认识自然界客观规律的第三类基本方法，而且正在发展成为人类认识、改 造和创造客观世界的一项通用性、战略性技术。三、实用生活 实用生活包括可以使生活一体化和智能化。我们的生活不外乎：衣、食、住、行、娱乐。而以上都可以汇总成个人信息、资料、信息这些数据。这就是信息的一体化，信息一 体化可以让人们的生活更加便捷，不用再在各种场合出示各种证件，你的指纹就可以说明你 的身份。智能化包括：语言的智能、数学逻辑智能、空间智能、自我认知智能、自然认知智能。 例如我们了解到的
9、北京是智能化开发较早的城市之一，相应开发商投入力度也很大，加之媒 体的宣传，可以说作为北京市民对于智能化住宅的了解应该是很多的。智能化住宅的智能化应用系统包括四个子系统：物业管理、公共安防、家居智能、信息 服务，每个子系统又包含很多分系统，所有分系统通过小区局域网连成一个整体。物业管理系统有 5 个分系统，内容涉及给排水、交配电、区域照明、电梯、供暖、电子 地图、三表出户、电子公告、广播及背景音乐、一卡通、住户服务中心及小区管理中心等。公共安全防范系统有7个分系统，家居智能系统包括家电自动控制等2个分系统。智能服务系统是北辰绿色家园智能化的核心，其内容包罗万象，从股市、证券、外汇、 期货到各种
10、社会新闻、生活常识、教育、医疗、游戏应有尽有。支撑上述信息传输的基础是综合布线系统，考虑到今后系统的扩展，骨干网采用了光纤 到楼的方案，从中心交换机到楼层交换机采用多膜光纤，将来可直接升级到千兆以太网；从 楼层交换机到住户集线器再到住户或监控控制主机采用超五类双绞线；监控控制主机中心站 到区域分站采用双绞线或有屏散双绞线。电视监控摄像机到监视器或视频采集卡采用视频电 缆。接入网采用无线方式。智能化住宅给人们创造了安全、舒适、高品位的居住和办公环境。在智能住宅中，门窗 装设了红外移动，感应防盗报警、医疗急救、防盗的紧急呼救系统；火警、烟雾感应器为燃 气泄漏报警系统，这都使我们的家居生活更安全、更
11、放心。满足了用户对不同环境功能的需求，智能住宅要求其建筑结构设计必须具有智能支持， 除支持3A （或5A）功能的实现外，必须是开放式、大跨度框架结构，允许用户迅速而方便 地改变建筑物的使用功能或重新规划建筑平面。室内办公所必需的通信与电力供应也具有极 大的灵活性。通过结构化综合布线系统，在室内分布着多种标准化的弱电和强电插座功能， 如将程控电话改为计算机通信接口等。极大地改善了人们的通信手段与办公条件，在信息时代，时间就是金钱。在智能建筑中， 用户通过国际直拨电话、可视电话、电子邮件、声音邮件、电视会议、信息检索与统计分析 等多种手段，可及时获得全球性金融商业情报、科技情报及各种数据库系统中的最新信息； 通过国际计算机通信网络，可以随时与世界各地的企业或机构进行商贸等各种业务活动。空 前的高速度，大大有利于企业的决策与竞争。改变了人们传统的生活工作方式，通过电子邮件、计算机通信网络系统，使通信、咨询 与社会服务实现智能化。人们可以实现家中办公、网上购物、网上银行、远程教育、电子商 务等，改变了人们传统的生活工作方式。家务劳动完全自动化，自动烹调使人们从繁杂的家 务劳动中解放出来。由智能化住宅的现状我们不难想象，将来在生活的每一个角落都布满智能化系统的时候， 我们的生活将会变得更加美好、便捷。
