近年來，世界各國不斷推進智慧城市的建設，作為工業維生素之一的稀土發光材料是如何切入到智慧城市的建設中去的?本文將從數據感知、數據傳輸及整合應用等三個維度進行分析探討。

　　2010年，IBM正式提出創建“智慧城市”的理念，旨在以大數據為中心，依靠各種智慧城市終端對城市建設管理中的方方面面進行數據的感知、采集、存儲;對所采集的數據進行計算、整合，分析其中所蘊含的價值;采用各種技術手段對其加以利用，服務社會，構建高效、和諧、智慧的社會環境。智慧城市這一理念提出后，迅速得到各國政府的響應，積極推動智慧型城市的建設。我國高度重視智慧城市的建設，在各大城市逐步推進智慧交通、智慧管理、智慧校園、智慧醫療、智慧社區等一系列智慧應用。

　　作為工業維生素之一的稀土元素，在智慧城市建設進程中起到了巨大的推動作用。其中，稀土發光材料是最重要的稀土功能材料之一，其發射光譜可以覆蓋紫外、近紫外、可見光、近紅外、紅外光及遠紅外區等各種波長，能夠實現光-光、光-電、光-熱(能)等之間的互相轉化，在照明顯示、光電探測、信息通訊等領域有著廣泛的應用。稀土發光材料如何與智慧城市的建設相結合?筆者將從數據感知、數據傳輸及整合應用等三個維度進行分析探討。

　　數據感知端

　　數據(信息)的感知是對個體、環境所表現出的特征信息進行采集、表示、傳輸及融合，這是建設智慧城市的前提。因此，對所收集的數據要求具有實時性、精確性、全面性等特點。目前，數據感知方式主要依賴于重力感應、磁力感應、聲音感應、溫度感應、光線感應等，其中光感具有無線感知、收集信息精確度高、傳輸高效等優點，在收集交通、氣象、安防、人流等信息方面有著重要應用價值，這為稀土發光材料在數據感知方面的應用提供廣闊前景。如F^-摻雜的Er³⁺/Tm³⁺/Yb³⁺-SrLu₂O₄熒光粉具有很高的溫度靈敏度，在低溫控制方面有重要的應用價值;Yb³⁺、Er³⁺等稀土離子激發的稀土發光材料可以提供具有不同波長、半波寬的紅外光譜，具有辨識度高、安全健康等優點，在虹膜識別、人臉抓拍、刷臉執法、食品質檢等領域有潛在應用價值。

　　數據傳輸端

　　隨著智能城市的推進，智能設備得到普及，用戶量日益增多，導致人們對高速寬帶多媒體通信的需求劇增，這對當前的無線電通訊提出了挑戰。因此，提出可見光通信(Visible Light Communication,VLC)技術，即采用可見光進行數據及信息的傳輸技術。2017年12月，Lucibel公司和pureLiFi公司聯合推出一款利用可見光通信技術的LED燈具—LiFi(Light Fidelity)。將該特制的LED與電腦聯結，以實現數據的實時交換，使之實現網絡通信的功能。由于光線的特殊性，使得LiFi技術具有帶寬大、安全系數高和私密性好，傳播中不受電磁干擾等優點。同時具有高的空間復用性，有利于大面積地拓展網絡覆蓋面，完全可以滿足下一代新型多媒體通信的要求。此外，LiFi網絡基本無法被遠程破解，對人體沒有潛在危害的無線電波信號，所以比較適合應用于銀行、軍事、研發機構、醫院、學校、機場、酒店、會議室等場所。

　　此外，稀土激光材料在城市無人駕駛公交、無人快遞等領域提供精準測距、精密定位、實時跟蹤中起重大作用。

　　應用端

　　對城市地標、交通標志、建筑裝飾、綠化景觀等的改造工程是建設智慧城市過程是非常重要的一環。在此過程中，稀土發光材料有著不可或缺的地位。除了在LED照明顯示中其調節光色功能外，更多的用于建筑裝飾、點綴市容等，承載著增添城市魅力的使命。

　　景觀顯示的建設常常成為一個城市的標志，各大城市積極建造LED天幕屏、LED隧道屏、LED創意異形屏等景觀顯示項目，推進景觀亮化工程項目建設，不僅增添城市魅力，還為城市的帶來豐厚的夜游經濟，比如香港維多利亞港、上海外灘、珠江夜景等，這些絢麗多姿的景觀中離不開稀土發光材料的貢獻。

　　另外，節能環保是建設智慧城市的主題之一。其中，蓄光型自發光材料的應用是促進節能環保的重要手段。蓄光型自發光材料內有一定能量深度的陷阱能級，當其受光激發時，基態電子吸收光子躍遷至激發態，激發態電子被陷阱捕獲并儲存起來。當外界光源停止激發后，儲存在陷阱能級的電子在熱擾動作用下逐步地釋放出來，躍遷到激發態，然后從激發態返回基態時釋放光子，持續地發出具有一定顏色的光。如黃綠色長余輝材料SrAl₂O₄∶Eu²⁺，Dy³⁺的衰減時間約2000min，紅色長余輝熒光材料Y₂O₃: Ti, Eu衰減時間達3000min等。將性能優異的長余輝熒光粉制成發光陶瓷、發光玻璃、發光板、發光油漆、發光纖維、發光薄膜等，不僅可以用于建筑內外裝飾、交通信號指示等領域，還有望為新型顯示提供節能材料。

　　結語

　　智慧城市的建設方興未艾，為稀土發光材料提供廣闊舞臺，任其綻放燦爛的光芒。當然，稀土發光材料以其獨特而又廣泛的特性與智慧城市建設相融合，融合到各種智慧城市終端產品中去，推動智慧城市的發展。