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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kommunikationsnetzwerk.
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Hintergrund der Erfindung
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Ein
Kommunikationsnetzwerk ist eine Einrichtung zum Führen von
Information von einem Ort zu einem anderen. Die Information kann
in Audio-, Digitaldaten-, Video-, Text-, Graphik-, Daten-, Zeichensprachen-
oder anderen Formen sein. Das Netzwerk kann ein Weitbereichsnetzwerk,
wie beispielsweise ein Intranet in einem Büro, Geschäft oder Werk sein. Das Aufbauen
und Aufrechterhalten von Kommunikationsnetzwerken ist eine der ältesten
bekannten menschlichen Aktivitäten,
die von den Ruf- und Trommelsignalen der Vorgeschichte über geschriebene
Nachrichten, Signalflaggen, Signalfeuer, Rauchsignale, Signalspiegel,
Heliographen, Signallaternen, Telegraphen, Radios, Telefone, Fernsehen, Mikrowellensignale,
verknüpfte
Computer bis zum Internet reichen. Das Verbessern von Kommunikationsnetzwerken
wird weiterhin ein technischer Hauptbrennpunkt in der Zukunft bleiben.
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Das
ideale Kommunikationsnetzwerk würde nicht
intrusiv, kostengünstig,
eine extrem große
Informationsbeförderungsfähigkeit
(Breitband) aufweisen, unverzüglich
und zur Anwendung mit einer breiten Vielfalt von Übertragungs-
und Empfangstechnologien geeignet seien.
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Es
gab einige Berichte über
die Anwendung von sichtbarer Beleuchtung als ein Träger bei
elektronischen Kommunikationsnetzwerken. Der früheste Bezug auf die Anwendung
von Beleuchtung, um elektronische Information zu senden sowie auch
Beleuchtung bereitzustellen, scheint Dachs (US-Patent 3 900 404)
zu sein, der ein analoges Amplituden-Modulations-Schema (AM-Schema)
offenbart, um den Lichtbogenstrom in einer Fluoreszenzlampe, das „Träger"-Signal, mit einem
Audio-Informationssignal zu modulieren. King, Zawiski und Yokoun
(US-Patent 5 550 434) offenbarten eine aktualisierte elektronische
Schaltung, die ebenfalls die AM-Modulation des Lichtbogenstroms
mit einem Analogsignal vorsieht. Smith (US-Patent 5 657 145) lehrt
ein Verfahren zur Codierung von digitaler Information mit niedriger Bandbreite
in dem Lampenlicht mit einer gepulsten AM-Technik. Die Codiertechnik
beinhaltet das Hacken von 100-μs-Stromscheiben aus
dem Lichtbogensignalverlauf. Nakada (japanische Patentanmeldung
60-32443, 19. Februar 1985) meldet eine FM-Modulation und ein Frequenzverschiebungs-Abtastungsschema
(FSK-Schema), um Digitaldaten mit sichtbarer Beleuchtung zu übertragen.
Gray (US-Patent 5 635 915, 3. Juni 1997, und PCT WO90/13067, 11.
Oktober 1991) hat ein Produktpreisgebungssystem für Supermarkt-Regalschilder
gemeldet, bei dem ein Signal von der sichtbaren Beleuchtung an einzelne
Produktpreisschilder an Regalen gesendet wird, um zu veranlassen,
dass sich die aufgeführten
Preise, wenn gewünscht, ändern.
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Weitere
Kommunikationsschemata wurden vorgeschlagen, die nicht das Lampenlicht
als den Träger,
sondern stattdessen die Leuchte als eine Antenne zur Übertragung
herkömmlicher
Funkwellen- oder Mikrowellensignalen verwendet. Bei Uehara und Kagoshima
(US-Patent 5 424 859) offenbaren die Erfinder beispielsweise Techniken
zum Installieren einer Mikrowellenantenne auf der Glasoberfläche von
Fluoreszenz- und Glühlampen.
Buffaloe, Jackson, Leeb, Schlecht und Leeb („Fiat Lux: A Fluorescent Lamp
Transceiver", Applied
Power Electronics Conference, Atlanta, Georgia, 1997) haben zuerst die
Möglichkeit
des Verwendens von Pulscodemodulation dargelegt, um Daten mit einer
Fluoreszenzlampe zu übertragen.
In der letzteren Referenz verschiebt ein dreistufiger Code die Lichtbogenfrequenz in
eine von drei Möglichkeiten
alle Tsw = 2 Millisekunden. Das Ergebnis ist eine gleich bleibende
Lichtleistung im Mittel ohne wahrnehmbares Flimmern. Ein Eins- oder
ein Nullbit entspricht keiner bestimmten Lichtbogenfrequenz, sondern
stattdessen einem dreistufigen Muster in der Lichtbogenfrequenz.
Ein logisches Nullbit wird durch Variieren der Lichtbogenfrequenz
zuerst auf 40 kHz, dann auf 38 kHz und schließlich auf 36 kHz übertragen.
Ein logisches Einsbit wird durch das Lichtbogenfrequenzmuster übertragen,
das mit 38 kHz beginnt, von 40 kHz gefolgt wird und mit 36 kHz endet.
Ein eindeutiges Startbit, das verwendet wird, um den Anfang eines übertragenen
Bytes zu markieren, wird durch eine Sequenz in der Lichtbogenfrequenz
dargestellt, die mit 36 kHz beginnt, von 38 kHz gefolgt wird und
mit 36 kHz endet.
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In
unseren zuvor eingereichten Patentanmeldungen mit der Seriennummer
09/291 706, die am 14. April 1999 eingereicht wurde und den Titel „Dual-Use
Electronic Transceiver Set for Wireless Data Networks" aufweist, und mit
der Seriennummer 09/292 126, die am14. April 1999 eingereicht wurde und
den Titel „Analog
and Digital Electronic Receivers for Dual-Use Wireless Data Networks" aufweist, haben
wir Kommunikationsnetzwerke mit sichtbaren Licht für Analog- und Digitaldaten
basierend auf der Frequenzmodulation von Licht offenbart. Die Modulationstechniken
umfassen direkte FM, zweistufige Half-Weight-Bit-Codierung und andere orthogonale Bit-Codierungsschemata.
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Der
oben erwähnte
Fall mit sichtbarem Licht ist ein spezifischer Fall unserer Erfindung,
die allgemein gesagt eine gleichzeitige absichtliche doppelte Anwendung
von übertragener
elektromagnetischer Strahlung für
zwei vollständig
unterschiedliche nützliche
Zwecke beinhaltet.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Mit
der in unseren zuvor eingereichten Anmeldungen offenbarten neuen
Technologie, den neuen Fortschritten in der Computer-Technologie
und anderen Verbesserungen in der Elektronik wird nun eine Anzahl
von Applikationen und Anwendungen möglich gemacht. Diese Applikationen
werden bevorzugterweise mit unserer neuen Technologie ausgeführt. In
einigen Fällen
können
sie jedoch mit einigen der anderen, beim Stand der Technik bekannten Technologien
ausgeführt
werden. [D1] offenbart Buffaloe T K u.a.: Fiat Lux: A Fluorescent
Lamp Transceiver',
APEC '97. Die „Twelfth
Annual Applied Power Electronics Conference and Exposition", Atlanta, 23.–27. Februar
1997, Bd. 2, Konferenz-Nr. 12, 23. Februar 1997, Seiten 1037–1041, Institute
of Electrical and Electronics Engineers, beschreibt ein optisches
Transceiversystem, das Information durch Modulieren des Lichtbogens
in einer Fluoreszenzlampe überträgt. Der
Prototyp-Transmitter
ist ein elektronisches Vorschaltgerät zum Schalten elektrischer
Leistung, das ein Pulsfrequenz-Modulationsschema verwendet, um sicherzustellen,
dass die Lampe kein für das
menschliche Auge wahrnehmbares Flimmern aufweist. Ein tragbarer
Empfänger
decodiert die in dem Lampenlicht codierte Information.
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Die
vorliegende Erfindung ist, wie in den Ansprüchen beansprucht.
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Ausführungsformen
der Erfindung können eine
Anzahl von Anwendungen und Zwecke für das Licht-basierte Kommunikationsnetzwerk
liefern. Ein Zweck besteht darin, das Signal von dem Licht durch den
Empfänger
zu verarbeiten, um die Auswahl von Information aus einem Computer-Speicher,
einer CD oder einer anderer Speichervorrichtung für eine Speicherung
von Daten in großem
Umfang zu steuern, wobei die wirksame Bandbreite der Information,
die übertragen
werden kann, stark erhöht
wird. Ein weiterer Zweck besteht darin, Daten dem Benutzer von dem
Empfänger
von sowohl einer großen
Datenspeichervorrichtung, wie beispielsweise einem Computer-Speicher,
einer Kompaktdisk oder anderer derartigen Vorrichtungen, als auch
von der durch das Licht übertragenen
Information bereitzustellen, wobei Datensegmente von den Quellen
in der Darstellung für den
Benutzer verteilt sind. Ein weiterer Zweck besteht darin, Daten
von einer Vorrichtungsquelle, wie beispielsweise einem Computerchip,
einer Bandkassette oder einer Kompaktdisk oder einer anderen derartigen
Vorrichtung an den Transmitter zu liefern. Ein weiterer Zweck besteht
darin, die Daten von der Vorrichtungsquelle kontinuierlich zu wiederholen,
wobei dem Benutzer ein kontinuierliches Signal einer endlichen Zeitdauer
bereitgestellt wird. Ein weiterer Zweck besteht darin, zwei oder
mehrere übertragene Lichter
zu verwenden, wobei jedes sein eigenes Signal mit der gleichen Frequenz überträgt, um eine räumliche
Signalauflösung
bereitzustellen, sodass der Empfänger
die Information von lediglich einem der Lichter zu jeder Zeit empfangen
und dem Benutzer bereitstellen wird, und der Empfänger seinen Empfang
von einem Licht zu einem anderen verschieben kann. Ein weiterer
Zweck besteht darin, zwei oder mehrere unterschiedliche Signale
gleichzeitig mit unterschiedlichen Frequenzen von einem Licht auf
eine solche Art und Weise zu übertragen, dass
zwei oder mehrere Empfänger
jeweils die unterschiedlichen Signale aufnehmen können. Ein
weiterer Zweck besteht darin, zwei oder mehrere unterschiedliche
Signale, die die gleiche Information enthalten, in zwei oder mehreren
unterschiedlichen Sprachen oder Codes zu übertragen, sodass durch Auswählen der
passenden Frequenz der Benutzer Information in der Sprache oder
dem Code auswählen
kann, die/den er als am geeignetsten ansieht. Ein weiterer Zweck
besteht darin, die Information vor der Übertragung zu verschlüsseln und
sie nach dem Empfang zu entschlüsseln.
Ein weiterer Zweck besteht darin, die Beleuchtung eines einzelnen
Ausstellungsstücks
zu verwenden, um dem Benutzer eine Beschreibung eines Aspekts des
Ausstellungsstücks zu
liefern. Ein weiterer Zweck, Information über das Netzwerk zu übertragen,
besteht darin, Einzelpersonen Unterstützung bereitzustellen, die
sehgestört sind.
Ein weiterer Zweck, Information über
das Netzwerk zu übertragen,
besteht darin, Einzelpersonen Unterstützung bereitzustellen, die
hörgeschädigt sind.
Ein weiterer Zweck, über
dem Netzwerk zu übertragen,
besteht darin, Einzelpersonen Unter stützung bereitzustellen, die
geistesgestört
sind. Ein weiterer Zweck, über
das Netzwerk zu übertragen,
besteht darin, Information zur Verarbeitung durch den Benutzer zu übertragen
und anschließend
ein Antwortsignal durch den Benutzer mit einer Einrichtung auszusenden.
Ein weiterer Zweck besteht darin, das Netzwerk zu verwenden, um
einem Empfänger
und Benutzer Information bereitzustellen, die sich bewegen. Ein
weiterer Zweck besteht darin, das Netzwerk zu verwenden, um Information
in einem Flugzeug, Boot, Unterseeboot, Bus, Auto, Zug oder anderem Fahrzeug
bereitzustellen. Ein weiterer Zweck besteht darin, das Netzwerk
zu verwenden, um einem Empfänger
und einem Benutzer, die sich bewegen, Führungsinformation bereitzustellen.
Ein weiterer Zweck besteht darin, das Netzwerk zu verwenden, um
Sicherheits- oder Warninformation bereitzustellen. Ein weiterer
Zweck besteht darin, ein Netzwerk zu erzeugen, bei dem die gleiche
Information durch eine Mehrzahl von unterschiedlichen Lichtern bereitgestellt
wird. Ein weiterer Zweck besteht darin, das Netzwerk zu verwenden,
um dem Benutzer Paging-Information zu liefern. Ein weiterer Zweck
besteht darin, Information in Klassenzimmern und anderen Versammlungszimmern
bereitzustellen. Ein weiterer Zweck besteht darin, ein Zwischenverstärker-Netzwerk
zu erzeugen, bei dem das durch ein Licht initiiertes, moduliertes
Signal durch ein benachbartes Licht empfangen werden wird, wobei
dieses Licht das Modulieren startet, bis die ganze Beleuchtung in
einem Netzwerk moduliert ist und das Signal führt. Ein weiterer Zweck besteht
darin, ein Netzwerk zu erzeugen, bei dem der Rezeptor die Fähigkeit
aufweist, Signale in mehr als einem Wellenlängenbereich zu empfangen. Ein
weiterer Zweck besteht darin, ein Netzwerk zu erzeugen, bei dem
es ein schwingendes Warnsignal gibt. Ein weiterer Zweck besteht
darin, ein Netzwerk zu erzeugen, um komprimierte Daten zu übertragen.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Darstellung der Erfindung.
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2 ist
eine schematische Darstellung einer Führungsausführungsform der Erfindung.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform
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- Ein Computer als ein Benutzer
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Eine
bedeutende Anwendung für
unser Kommunikationsnetzwerk beinhaltet das Eingeben von Daten in
einen Computer. Bei einer Nutzung dieser Vorgehensweise kann Licht
als ein Positionslokalisierer oder eine Datenquelle verwendet werden. Eine
derartige Vorrichtung, die Licht-bereitgestellte Digitaldaten verwenden
würde,
werden wir als einen PLAM („Personal-Locator-and-Minder") bezeichnen. Bei
diesem System wird jedes modulierte Licht ein relativ einfaches
eindeutiges Signal liefern. Dieses Signal könnte entweder ein Zufallssignal
sein, das diesem Licht eindeutig zugewiesen ist, oder sonst auf
einer Art geographischer Matrix basiert sein. Der „Personal-Locator-and-Minder" wird das Signal
von dem nächsten
modulierten Licht empfangen, die Position dieses Lichts aus der
Information in seinem Speicher identifizieren, die Position dieses
Lichts mit der Position vergleichen, bei der der PLAM zu diesem
bestimmten Moment planmäßig ist,
und dann geeignete Maßnahmen
in Übereinstimmung
mit seiner Vorprogrammierung ausführen. Dieser Aspekt umfasst
eine Anwendung auf Patienten in einem Krankenhaus oder im Zusammenhang
einer assistierten Pflegeeinrichtung.
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Da
jeder Patient seinen eigenen PLAM aufweist, der mit seinem eigenen
Zeitplan vorprogrammiert ist, kann das System so viele unterschiedliche Patienten
gleichzeitig unterbringen, wie gewünscht ist. Jedes Licht wird
kontinuierlich die Position kommunizieren. Der PLAM des einzelnen
Patienten wird diese Positionsinformation lesen und dann dem Patienten
eine individuell gestaltete Führung
geben.
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Das
zweite Programmiermerkmal, das in dem PLAM aufgenommen sein kann,
wird die Fähigkeit
sein, die täglichen
Aktivitäten
und die Mobilität
eines Patienten aufzuzeichnen. Zusätzlich zu dem Bereitstellen
und Aufrufen (Cueing) eines persönlichen Zeitplans
für einen
Patienten kann der PLAM ebenfalls aufzeichnen, wie viele Warnungen
oder Widersprüchlichkeiten
in dem Zeitplan gegenüber
der tatsächlichen
Position während
des Verlaufs eines beliebigen Zeitintervalls aufgetreten sind. Diese
Information könnte
in dem PLAM gespeichert und heruntergeladen werden, wenn es zweckmäßig ist,
die eine eindeutige und hochdetaillierte Aufzeichnung der Mobilität und der
Kenntnis über
einen Patienten an jeder Position und zu jeder Zeit während eines
Tages angibt.
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Eine
weitere bedeutende Applikation für
den Computer als Benutzer wird die Anwendung einer adressierbaren
elektronischen Speichervorrichtung beinhal ten. Diese Vorrichtung
kann eine Vorrichtung vom RAM-Typ, ein ROM-Computerspeicher oder eine Speichervorrichtung
wie eine CD sein. Die Adressen können
teilweise oder vollständig
basierend auf Information ausgewählt
werden, die über modulierte
Lichter bereitgestellt wird. Die Information von dem Speicher kann
dann für
irgendeinen der in der Technik bekannten Zwecke verwendet werden.
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Eine
noch weitere Applikation für
den Computer als Benutzer beinhaltet die Entschlüsselung einer verschlüsselten
Nachricht. Die Nachricht wird mit einem beim Stand der Technik bekannten
Verfahren verschlüsselt,
für das
es einen Entschlüsselungsschlüssel gibt.
Der Schlüssel
wird dem Benutzer nicht zur Verfügung
gestellt und nicht in dem Computer zurückgehalten. Der Entschlüsselungsschlüssel wird kontinuierlich über die
modulierten Lichter geliefert. Nur wenn die Lichter den Schlüssel bereitstellen, kann
der Benutzer die Information decodieren. Der Sicherheits-Code kann
auf eine zeitlich festgelegte Art und Weise oder durch ein anderes,
in der Technik bekanntes Verfahren verändert werden. Dieses Bereitstellen
des Entschlüsselungs-Codes
durch die Lichter wird eine zusätzliche
Sicherheitsstufe bereitstellen, da es nur möglich sein wird, wenn der Benutzer
in der physischen Anwesenheit der Lichter ist, dass die verschlüsselte Nachricht
decodiert werden kann.
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Die
allgemeinste Aussage unserer Erfindung besteht darin, dass sie die
gleichzeitige beabsichtigte doppelte Anwendung von übertragener
elektromagnetischer Strahlung für
zwei oder mehrere funktional unterschiedliche nützliche Zwecke beinhaltet.
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Wenn
der Wellenlängenbereich
der elektromagnetischen Strahlung, die für einen oder mehrere gleichzeitig
funktional unterschiedliche nützliche Zwecke
verwendet wird, außerhalb
des sichtbaren Wellenlängenbereichs
liegt, werden wir auf diese Strahlung als „nicht sichtbare Strahlung" Bezug nehmen. Es
ist ersichtlich, dass unter einigen Umständen eine Quelle, die bestimmt
ist, elektromagnetische Strahlung außerhalb des sichtbaren Wellenlängenbereichs
zu erzeugen, ebenfalls etwas sichtbare Strahlung erzeugen wird.
Wenn ein oder mehrere der gleichzeitig nützlichen Zwecke die hauptsächliche Anwendung
der Strahlung außerhalb
des sichtbaren Wellenlängenbereichs
durchführen,
wird sie ungeachtet der Erzeugung der sichtbaren Strahlung als „nicht
sichtbare Strahlung" betrachtet
werden. Ein Beispiel würde
eine Sonnenbräunungs-Kabine
sein, bei der die UV- Lichtquelle
moduliert sein würde,
um Kommunikation mit dem Benutzer zu ermöglichen. Obwohl die UV-Lichtquelle
gleichzeitig etwas sichtbare elektromagnetische Strahlung erzeugen
würde, würde der
nützliche
Zweck der Bräunung
der Haut die hauptsächliche
funktionale Anwendung der ultravioletten Strahlung sein, sodass
diese Strahlung als „nicht
sichtbare Strahlung" bezeichnet
werden kann. Diese Kennzeichnung als „nicht sichtbare Strahlung" würde sich
darauf beziehen, ob das modulierte UV-Licht durch den Empfänger erfasst
und zur Kommunikation verwendet wird, oder ob die gleichzeitig erzeugte
sichtbare elektromagnetische Strahlung durch den Empfänger erfasst
und zur Kommunikation verwendet wird. Da ein nützlicher Zweck, nämlich das
Bräunen
der Haut, die elektromagnetische Strahlung hauptsächlich außerhalb
des sichtbaren Wellenlängenbereichs
anwendet, kann diese Strahlung als „nicht sichtbare Strahlung" bezeichnet werden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
dieser Erfindung ist ein nützlicher
funktionaler Zweck die Kommunikation, und der andere nützliche
funktionale Zweck ist ein von der Kommunikation unterschiedlicher
Zweck. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind beide nützlichen
funktionalen Zwecke der Ausführungsform
ein von der Kommunikation unterschiedlicher Zweck.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung macht einer der nützlichen
funktionalen Zwecke primären
Gebrauch von elektromagnetischer Strahlung außerhalb des sichtbaren Wellenlängenbereichs.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung machen
zwei oder mehrere der nützlichen
funktionalen Zwecke primären
Gebrauch von elektromagnetischer Strahlung außerhalb des sichtbaren Wellenlängenbereichs.
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Ein
wesentlicher Teil dieser Erfindung besteht darin, dass die elektromagnetische
Strahlung frei von Applikations-unannehmbaren Flimmern sein muss.
Im Allgemeinen tritt dieses Applikations-unannehmbare Flimmern auf,
wenn Variationen aufgrund der zweiten Nutzung der Strahlung die
erste Nutzung oder umgekehrt stören.
Ein Beispiel des Applikations-unannehmbaren Flimmerns für sichtbare
Strahlung würde
sichtbar wahrnehmbares Flimmern sein, sodass das Licht als unannehmbar
zur Beleuchtung angesehen wird. Für andere Beispiele, wie beispielsweise
ein Radargerät,
könnte
das Applikations-unannehmbare Flimmern bedeuten, dass das Flimmern die
Radarerfassung stören
würde.
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Bei
den nachstehenden Beispielen können die
genaue Schaltungsanordnung und die Systeme durch einen gewöhnlichen
Fachmann der Elektrotechnik entwickelt und gebaut werden, der in
den Fällen,
in denen es angebracht ist, das eindeutige Kommunikationsnetzwerk
unserer zuvor eingereichten, oben gekennzeichneten Patentanmeldungen
verwendet.
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Beispiel 1 – „Personal-Locator-and-Minder" – Netzwerk
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Wie
in 1 gezeigt ist, wird das Netzwerk mit einer Mehrzahl
von modulierten Lichtern 30 erzeugt, die jeweils ihr eigenes
eindeutiges Signal übertragen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist
jedes modulierte Licht 30 selbständig, mit der optionalen Ausnahme
einer Leistungsversorgung, die entweder Netzleistung oder Batterieleistung
sein kann. Die modulierten Lichter werden nicht von einer zentralen
Position gesteuert.
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Der
PLAM enthält
bei diesem Beispiel eine Photozelle 32, die im Stande ist,
Licht zu empfangen, und eine Schaltungsanordnung, die im Stande
ist, das Signal von dem nächsten
Licht zu demodulieren und das eindeutige Signal zu identifizieren,
eine Uhr 34, einen Computer-Speicher 36, der im
Stande ist, die gewünschte
Position des PLAM zu jeder spezifizierten Zeit zu speichern, und
einen Computer 38, der im Stande ist, das von der Photozelle 32 empfangene
Signal auszuwerten, dieses Signal mit der gewünschten Position des PLAM zu
vergleichen und dem Benutzer Information basierend auf dem Vergleich
zu präsentieren.
Diese Erfindung könnte
eine Beruhigung oder ein Schweigen sein, wenn das Signal das gewünschte vorprogrammierte
Positionssignal ist, wohingegen es Führung oder Protest sein könnte, wenn
das empfangene Signal nicht das gewünschte vorprogrammierte Positionssignal
ist.
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Jeder
einer Mehrzahl von Benutzern kann seinen eigenen PLAM aufweisen,
der mit seinem eigenen Zeitplan programmiert ist. Jedes Licht wird kontinuierlich
die Position mitteilen. Der PLAM des einzelnen Benutzers wird diese
Positionsinformation lesen und dann dem Benutzer die individuell
ausgestaltete Führung
angeben.
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Der
PLAM und seine Erweiterungen können für eine Anzahl
von Benutzern wertvoll sein, einschließlich gehirnversehrter Einzelpersonen,
wie beispielsweise Einzelpersonen, die unter traumatischer Gehirnverletzung,
Alzheimer-Krankheit
oder anderer Demenz leiden; Kinder in einer Kinderbetreuungsumgebung;
und Einzelpersonen in einer gesicherten Umgebung, deren Bewegungen überwacht
und aufgezeichnet werden müssen.
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Beispiel 2 – Erweiterter „Personal-Locator-and-Minder"
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Der
PLAM wird mit dem für
den Benutzer vorgesehenen Zeitplan programmiert. Wenn die Zeit für eine der
vorgesehenen Aktivitäten
des Tages durch den PLAM bemerkt wird, beachtet die Vorrichtung
das nächste
modulierte Licht und vergleicht dieses mit der Position, bei der
der Patient sein sollte. Wenn das Licht in dem Platz ist, bei dem
der Benutzer planmäßig sein
sollte, bemerkt die Vorrichtung einfach dieses. Wenn der Benutzer
jedoch in einem Platz ist, der unterschiedlich von dem ist, bei
dem er oder sie planmäßig sein
sollte, wird die Vorrichtung den Benutzer an seine vorgesehene Position
erinnern. Bei einer ausgeklügelteren
Version des PLAM wird außerdem
die passende Route in seinem Speicher enthalten sein, die von dem
Patienten zu nehmen ist, damit dieser zu seiner gewünschten
Position fortschreiten kann. Wenn der Benutzer entlang des Weges
zu seiner gewünschten
Position fortschreiten würde,
wird der PLAM die Lichter beachten, an denen die Vorrichtung vorbeigeht,
und den Patienten korrigieren, wenn er eine falsche Abbiegung oder Stopp
nehmen sollte.
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Beispiel 3 – „Personal-Locator-and-Minder" mit Alarm
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Der
PLAM enthält
ebenfalls einen Radiotransmitter, einen Mikrowellentransmitter oder
eine andere Transmittervorrichtung. Wenn der Benutzer des PLAM durch
den Computer bestimmt wird, in einem nicht autorisierten Bereich
zu sein, sendet dieser PLAM ein Signal an einen Betreuer. Dieser
Betreuer könnte
eine Krankenschwester/ein Krankenpfleger in einer Krankenhausumgebung,
ein Lehrer oder ein Tagespflegebetreuer in einer Tagespflegeumgebung
oder ein Wachmann in einer gesicherten Umgebung sein.
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Beispiel 4 – Personalisierte
Stimmnachrichten
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Bei
den vorhergehenden Beispielen ist der Computer-Speicher des PLAM
mit einer Stimme von persönlicher
Bedeutung für
den Benutzer programmiert. Wir definieren eine Stimme von persönlicher Bedeutung
für den
Benutzer als eine Stimme einer Person, die eine bedeutende emotionale
und/oder historische Verbindung mit dem Benutzer aufweist. Als Stimmen
von persönlicher
Bedeutung würden
am bevorzugtesten die Stimme der Person selber oder die Stimmen
der Eltern, Geschwister, Kinder, Ehepartner, Geschäftspartner
oder engen Freunden der Person sein. Weitere Beispiele von Stimmen
von persönlicher
Bedeutung, die nicht als einschränkend
beabsichtigt sind, würden
(ein) ehemalige(r) Ehepartner der Person, Schulklassenkameraden,
Freunde und Bekannte, Mitarbeiter, aktuelle oder ehemalige Nachbarn
sowie Ärzte,
Krankenschwestern/Krankenpfleger oder anderes Pflegepersonal sein.
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Beispiel 5 – Erweiterter
PLAM mit Aufzeichnungsfähigkeit
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Zu
dem PLAM von Beispiel 2 wird die Fähigkeit gehören, die täglichen Aktivitäten und
die Mobilität
eines Benutzers aufzuzeichnen. Zusätzlich zum Bereitstellen und
Aufrufen (Cueing) eines persönlichen
Zeitplans für
einen Benutzer kann der PLAM ebenfalls aufzeichnen, wie viele Warnungen
oder Widersprüchlichkeiten
in einem Zeitplan gegenüber
der tatsächlichen
Position während
des Verlaufs eines beliebigen Zeitintervalls aufgetreten sind. Diese
Information könnte
in dem PLAM gespeichert sein und, wenn es zweckmäßig ist, durch eine Überwachungsperson,
beispielsweise einen Fachpflegeerbringer, heruntergeladen werden,
die eine eindeutige und hochdetaillierte Aufzeichnung der Mobilität und der Kenntnis über einen
Benutzer zu jeder Position und Zeit während eines Tages angibt.
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Beispiel 6 – Programmierung
des PLAM mit modulierter Beleuchtung
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Zu
dem PLAM von 2 wird die Fähigkeit hinzugefügt, dass
die Programmierung in dem Computer durch Information geändert werden
kann, die über
die Beleuchtung empfangen wird. Die Programmier-Information wird über das
Licht mit einer der zuvor gelehrten Techniken übertragen. Die Information wird
mit einem Code eingeleitet, um dem Computer anzugeben, dass es Programmier-Information ist. Die
so empfangene Programmier-Information wird in dem Computer-Speicher
gespeichert und durch den Computer beim Treffen von Entscheidungen
und beim Angeben einer Führung
an den Benutzer verwendet.
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Beispiel 7 – Aus dem
Computer-Speicher ausgewählte
Nachricht
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Eine
Speichervorrichtung, wie beispielsweise ein Computer-Speicher, eine
CD oder ein Band, wird mit einer Anzahl von Nachrichten geladen,
die sich als nützlich
erweisen können.
Jede Nachricht wird in einer codierten identifizierbaren Stelle
in der Speichervorrichtung gespeichert. Ein codiertes Signal wird über das
Netzwerk gesendet, das angibt, welche codierte Stelle und welche
Nachricht abgespielt werden sollte. Das codierte Signal wird empfangen,
durch einen Computer verarbeitet und verwendet, um die Nachricht
zu identifizieren und aus dem Speicher aufzurufen. Die Nachricht
aus dem Speicher wird dem Benutzer präsentiert. Diese Nachricht könnte eine
Audionachricht, Textnachricht, graphische Nachricht oder eine andere
Nachricht sein.
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Beispiel 8 – Gemischte
Nachricht aus Computer-Speicher- und lichtgeführter Nachricht
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Die
Vorrichtungen von Beispiel 7 weisen eine erweiterte Fähigkeit
auf, umfangreichere Information von den Lichtern zu empfangen und
zu verarbeiten. Das System weist die Fähigkeit auf, Information auf eine
gemischte Art und Weise zu präsentieren.
Als Beispiel könnte
das System ausgestaltet (cued) sein, „Dies ist das Büro von" von dem Computer-Speicher zu
präsentieren
und dann „Mr.
Smith" von der lichtübertragenen
Audionachricht akustisch zu präsentieren.
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Beispiel 9 – Verschlüsselungs-Code
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Eine
Nachricht wird mit einer einer Anzahl in der Technik bekannten Verschlüsselungs-Techniken verschlüsselt, die
einen Entschlüsselungs-Code
erfordern. Der Benutzer wird nicht mit dem Entschlüsselungs-Code
ausgestattet. Der Computer oder eine andere, dem Benutzer zur Verfügung gestellte
Vorrichtung, umfasst eine Rezeptor-Schaltung, die codierte Signale
aus der Beleuchtung in dem Bereich empfangen und verarbeiten kann.
Die umgebende Beleuchtung wird moduliert, um den Entschlüsselungs-Code
zu enthalten. Der Computer ist im Stande, die verschlüsselte Nachricht
lediglich so lange zu verarbeiten und zu entschlüsseln, wie die Rezeptor-Schaltung
den Entschlüsselungs-Code
betrachtet und verarbeitet.
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Beispiel 10 – Mehrfache
Kanäle
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Ein
Netzwerk wird mit zwei oder mehreren naheliegenden Lichtern aufgebaut,
die Information über
zwei oder mehrere unterschiedliche Frequenzen oder sonst mit einem
oder mehreren Lichtern senden, die jeweils Information auf zwei
oder mehreren unterschiedlichen Frequenzen übertragen, wobei Informationskanäle erzeugt
werden. Ein Empfänger wird
bereitgestellt, der im Stande ist, Information von diesen Kanälen zu empfangen
und zu verarbeiten. Unterschiedliche Information wird auf den unterschiedlichen
Kanälen übertragen.
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Beispiel 11 – Mehrfache
Kanäle,
um unterschiedliche Sprachen zu übertragen
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Bei
dem Netzwerk von Beispiel 10 wird Information mit den unterschiedlichen
Kanälen übertragen,
um unterschiedliche Sprachen zu übertragen. Als
Beispiel könnte
ein Kanal Information auf Englisch und ein anderer Kanal die gleiche
Information auf Spanisch übertragen.
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Beispiel 12 – Beleuchtung,
um Beschreibungen von Ausstellungsstücken bereitzustellen
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Bei
einer Einrichtung, bei der es zwei oder mehrere Bereiche gibt, bei
denen unterschiedliche Elemente ausgestellt werden, wird jeder Bereich
mit seiner eigenen getrennten Beleuchtung ausgestattet. Diese Beleuchtung
wird moduliert, um eine Beschreibung des Ausstellungsstücks bereitzustellen,
das beleuchtet wird. Der Benutzer wird mit einem Rezeptor ausgestattet,
der es dem Benutzer ermöglichen
wird, eine Beschreibung des Ausstellungsstücks zu empfangen. Wenn sich
der Benutzer von einem Ausstellungsstück zu einem anderen bewegt,
stellt die Beleuchtung die geeignete Beschreibung des Ausstellungsstücks zur
Verfügung,
das von ihm betrachtet wird.
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Beispiel 13 – Hilfe
für Sehgeschädigte
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Die
Lichter in einer Einrichtung werden moduliert, um Führungsinformation
an Einzelpersonen zu liefern, die sehgeschädigt sind. Diese Information könnte von
der Art „Büro X ist
rechts" oder „Die Treppen
sind links" sein.
Eine sehgeschädigte
Einzelperson würde
einen Rezeptor aufweisen, um diese Information zu verarbeiten und
die Führung
zu empfangen.
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Beispiel 14 – Hilfe
für Hörgeschädigte – Akustisch
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Die
Lichter in einer Einrichtung werden moduliert, um Information an
Einzelpersonen zu liefern, die schwerhörig sind und Hilfe erfordern.
Die Information könnte
durch einen Lautsprecher, Kopfhörer oder
durch eine Halsschlaufe in eine Hörhilfe vom magnetischen Induktionstyp
geliefert werden.
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Beispiel 15 – Hilfe
für Hörgeschädigte – Textlich
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Die
Lichter in einer Einrichtung werden moduliert, um Information an
Einzelpersonen zu liefern, die taub oder schwerhörig sind und Hilfe erfordern. Die
Information könnte
textliche, graphische oder bildliche Information sein.
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Beispiel 16 – Benutzer,
der sich bewegt
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Die
Lichter in einem Bereich werden moduliert, um Information zu enthalten.
Ein Benutzer, der sich bewegt, wird mit einem Empfänger ausgestattet. Information
wird an den Benutzer übertragen,
der sich bewegt.
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Beispiel 17 – Beleuchtung
in einem Fahrzeug
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Die
Beleuchtung in oder an einem Fahrzeug wird moduliert, um Information
zu enthalten. Ein Benutzer in oder an dem Fahrzeug wird mit einem
Empfänger
ausgestattet. Information wird an den Benutzer übertragen, der in oder an dem
Fahrzeug ist. Das Fahrzeug kann ein Flugzeug, Boot, Unterseeboot, Bus,
Auto, Tank, anderes Militärfahrzeug,
Rollstuhl, Raumfahrzeug oder anderes Fahrzeug sein. Das Fahrzeug
kann sich bewegen oder stationär
sein.
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Beispiel 18 – Führungs-
und Richtungsinformation für ein
Fahrzeug
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Die
Beleuchtung außerhalb
eines Fahrzeugs wird moduliert, um Information bereitzustellen.
Jedes Licht oder Folge von Lichtern wird moduliert, um Richtungsinformation
oder Führungsinformation
zu enthalten. Das Fahrzeug weist Sensoren auf, die die Lichter in
einer sequentiellen Form betrachten werden. Durch Verarbeitung der
Information von den Lichtern in Folge und Bestimmen, welche Lichter
in dem Blickfeld der Sensoren sind und welche nicht, kann das Fahrzeug
seine Fahrtrichtung beibehalten. Dies wird in 2 nachstehend
gezeigt.
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Beispiel 19 – Modulierte
Fahrtlichter
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Eine
Schaltungsanordnung wird bereitgestellt, um die Fahrtlichter an
einem Fahrzeug zu modulieren. Diese Lichter werden Information führen, die
durch eine Quelle in dem Fahrzeug erzeugt wird. Ein Empfänger außerhalb
des Fahrzeugs kann dieses modulierte Licht empfangen und verarbeiten
und die Information für
einen Benutzer außerhalb
des Fahrzeugs aufbereiten. Eine weitere Ausführungsform dieses Beispiels
würde die
Modulation der Scheinwerfer an einem Fahrzeug sein.
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Beispiel 19 – Zwischenverstärker-Netzwerk
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Ein
Licht in einer Einrichtung wird mit einem Signal moduliert, um Information
zu führen.
Ein benachbartes Licht umfasst einen Rezeptor, der positioniert
ist, um das Signal von dem ersten Licht zu betrachten. Das Signal
wird durch die Schaltungsanordnung in das zweite Licht verarbeitet,
und das Signal von dem zweiten Licht wird moduliert, um das gleiche Signal
zu übertragen,
wie in dem modulierten Signal von dem ersten Licht enthalten ist.
Ein drittes Licht umfasst einen Rezeptor, der positioniert ist,
um das Signal von dem zweiten Licht zu betrachten. Dieses Licht
umfasst ebenfalls eine Zwischenverstärkungs-Schaltung ähnlich dem
zweiten Licht. Ein Netzwerk von Lichtern überall in der Einrichtung wird auf
diese Art und Weise moduliert, um das gleiche Signal wie das erste
Licht zu führen.
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Beispiel 20 – Übertragung
durch Fluid
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Ein
Licht wird moduliert, um ein Signal zu führen. Der elektromagnetischen
Strahlung von diesem Licht wird ermöglicht, auf einen Empfänger/Rezeptor zu
fallen, und das Signal wird verarbeitet. Wasser wird in dem Weg
zwischen dem Licht und dem Empfänger
angeordnet. Keine Änderung
wird in dem Signal beobachtet, das verarbeitet wird. Das Licht wird
von einem SCUBA-Taucher getragen, der unter Wasser ist und das Licht
zur Unterwasserbeleuchtung verwendet. Der Empfänger wird von einem anderen
SCUBA-Taucher getragen, der Gebrauch von der durch das modulierte
Licht übertragenen
Information macht.
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Beispiel 21- Übertragung
durch Vakuum oder ein Medium mit verringertem Druck
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Ein
Licht wird moduliert, um ein Signal zu führen. Der elektromagnetischen
Strahlung von diesem Licht wird ermöglicht, auf einen Empfänger/Rezeptor
zu fallen, und das Signal wird verarbeitet. Luft oder irgendein
anderes Gas wird teilweise oder vollständig aus dem Medium zwischen
dem Licht und dem Empfänger
entfernt. Keine Änderung
wird in dem Signal beobachtet, das verarbeitet wird. Das Licht wird
von einem Astronauten getragen, der im Raum ist und das Licht zur
Beleuchtung verwendet. Der Empfänger
wird von einem anderen Astronauten oder von einem Raumfahrzeug getragen,
der/das von der durch das modulierte Licht übertragenen Information Gebrauch
macht.
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Beispiel 22 – Signalquelle
vom Computer-Speicher liefert ein sich wiederholendendes Signal
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Ein
Computer-Speicher wird programmiert, um kontinuierlich ein Informationssignal
zu wiederholen. Dieses Informationssignal wird verwendet, um die
Modulation eines Lichtsignals zu steuern. Ein Empfänger empfängt und
verarbeitet diese Information.
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Beispiel 23 – Signalquelle
liefert ein sich nicht wiederholendes Signal
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Ein
sich nicht wiederholendes Signal wird von einem Mikrofon, einem
Band, einer CD, einer Aufzeichnung oder einer anderen Informationsspeicher-Vorrichtung bereitgestellt.
Dieses sich nicht wiederholende Signal wird verwendet, um die Modulation
eines Lichtsignals zu steuern. Ein Empfänger empfängt und verarbeitet diese Information.
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Beispiel 24 – Vortragssaal
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Ein
Netzwerk wird in einer Einrichtung erzeugt, bei der zwei oder mehrere
Benutzer vorhanden sind. Die Benutzer weisen jeweils einzelne Empfänger auf
und machen persönlichen
Gebrauch von der durch die Lichter übertragenen Information.
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Beispiel 25 – Komprimierte
Daten
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Daten
von der Signalquelle werden mit einer in der Technik bekannten Komprimierungstechnik komprimiert.
Komprimierte Daten werden über
dem Netzwerk übertragen.
Die Daten werden dekomprimiert, nachdem sie empfangen sind, und
durch den Empfänger
verarbeitet. Die dekomprimierten Daten werden dem Benutzer präsentiert.
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Beispiel 26 –
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Ein
Rezeptor wird verwendet, der die Fähigkeit aufweist, auf sowohl
infrarote als auch sichtbare Strahlung zu reagieren. Das System
mit diesem Rezeptor wird im Stande sein, entweder mit infraroter oder
sichtbarer Strahlung zu kommunizieren.
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Beispiel 27 –
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Ein
Empfänger
wird mit zwei Rezeptoren verwendet, von denen einer in der sichtbaren
Region und der andere in der infraroten Region verantwortlich ist.
Eine Schaltungsanordnung wird verwendet, die ein Signal verarbeiten
wird, das an dem einem oder dem anderen oder beiden Rezeptoren empfangen
wird. Das System mit diesem Rezeptor wird im Stande sein, entweder
mit infraroter oder sichtbarer Strahlung zu kommunizieren.
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Beispiel 28 –
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Ein
Vibrator ist in dem Empfänger
vorhanden. Die Schaltungsanordnung ist in dem Empfänger eingebaut,
um ein Signal zu empfangen, um dem Vibrator zu signalisieren, dass
er schwingen und ein Warnsignal an den Benutzer senden sollte. Das
Anschaltsignal könnte
ein Signal, das über
dem Netzwerk übertragen
wird, oder ein Funk- oder Mikrowellensignal sein.