LED照明高速上網(wǎng)：民用尚需時(shí)日 2017年或推廣

文章來源:恒光電器

發(fā)布時(shí)間:2013-12-01

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　　不用找WIFI信號(hào)，點(diǎn)一盞LED燈就能實(shí)現(xiàn)高速上網(wǎng)？這可不是天方夜譚。最近，復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院傳出的這則好消息，迅速引發(fā)廣泛關(guān)注。該院遲楠教授領(lǐng)銜的課題組，將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)接入一盞1W的LED燈珠，燈光下的4臺(tái)電腦即可上網(wǎng)，最高速率可達(dá)3.7G，平均上網(wǎng)速率達(dá)到150M，創(chuàng)造了“燈光上網(wǎng)”速度的世界紀(jì)錄。下個(gè)月，室外照明，10臺(tái)樣機(jī)將亮相2013年上海工博會(huì)。

　　那么，燈光上網(wǎng)離我們有多遠(yuǎn)？記者采訪發(fā)現(xiàn)，說近不太近，有很多產(chǎn)業(yè)化問題需要解決；說遠(yuǎn)也不太遠(yuǎn)， led質(zhì)量，上海市寬帶中心的相關(guān)負(fù)責(zé)人稱，應(yīng)該能在2017年推廣。

　　孕婦都不用擔(dān)心輻射

　　燈光上網(wǎng)，LED球泡燈，并非復(fù)旦大學(xué)首創(chuàng)。早在2000年，日本科學(xué)家率先開始研究這種新技術(shù)。2011年，這項(xiàng)技術(shù)首次出現(xiàn)了實(shí)物研究，獲得重大突破。德國物理學(xué)家哈拉爾德·哈斯和他在英國愛丁堡大學(xué)的團(tuán)隊(duì)，利用閃爍的燈光來傳輸數(shù)字信息，這個(gè)過程被稱為可見光通訊（VLC），他們?yōu)榇松暾?qǐng)了一項(xiàng)專利，人們形象地稱之為“LiFi”。

　　最近幾年來，裝修照明，可見光通信已經(jīng)成為國際通信研究領(lǐng)域的必爭(zhēng)之地，美國、歐洲、日本等國的通信科研人員，都在爭(zhēng)相進(jìn)行研究。據(jù)介紹，競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)就在于傳輸速率。今年年初，ROSH認(rèn)證，復(fù)旦大學(xué)信息學(xué)院通信工程系遲楠的課題組剛剛發(fā)表了可見光傳輸速率在1.5G的科研成果，這一速度很快就被國際學(xué)界同行刷新。而就在前幾天，遲楠教授課題組在實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造了新的傳輸速度世界紀(jì)錄：M離線最高單向傳輸速率達(dá)到3.7G，實(shí)時(shí)系統(tǒng)平均上網(wǎng)速率達(dá)到150M。

　　據(jù)介紹，去年開始，上海市科委已在全市高校和科研院所布局這一國際前沿的無線通訊技術(shù)，戶外照明，上海寬帶中心、復(fù)旦大學(xué)、技術(shù)物理所等單位共同承擔(dān)“可見光通訊關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”課題，遲楠任課題負(fù)責(zé)人。

　　遲楠教授介紹，光和無線電波一樣，都屬于電磁波的一種，傳播網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的基本原理是一致的。研究中，醫(yī)院led照明，給普通的LED燈泡裝上微芯片，可以控制它每秒數(shù)百萬次閃爍，亮了表示1，滅了代表0。由于頻率太快，人眼根本覺察不到，光敏傳感器卻可以接收到這些變化。就這樣，二進(jìn)制的數(shù)據(jù)就被快速編碼成燈光信號(hào)并進(jìn)行了有效的傳輸。燈光下的電腦，通過一套特制的接收裝置，讀懂燈光里的“莫爾斯密碼”。

　　“LiFi沒有輻射，它是屬于一個(gè)自然光譜里頭的可見的部分，所以人類照明都照了幾千年了，不像有一些微波信號(hào)，已經(jīng)非常強(qiáng)了，可你根本看不見它。”遲楠介紹，與已經(jīng)普及的WiFi相比，未來的可見光通訊安全又經(jīng)濟(jì)。WiFi有電磁輻射，無線信號(hào)穿墻而過，商業(yè)照明燈具，網(wǎng)絡(luò)信息不安全。而燈光通信更安全，可以實(shí)現(xiàn)“有燈光的地方，就有網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。關(guān)掉燈，醫(yī)院led照明，網(wǎng)絡(luò)全無。”而且，VLC頻譜是400T-800THz，無線通信在2-5GHz左右，光譜比無線電頻譜大10000倍，意味著更大的帶寬和更高的速度，VLC更有高速潛力。

　　所以燈光上網(wǎng)可以用于保密通訊，因?yàn)橹灰獡踝�燈光，就擋住了信�?hào)。對(duì)于孕婦來說，用了燈光上網(wǎng)，就不用擔(dān)心網(wǎng)絡(luò)輻射問題。LiFi還適用于很多特殊的場(chǎng)所，比如水下作業(yè)，因?yàn)閃iFi技術(shù)利用無線電通信，但無法穿透水，可見光卻可以。還有像飛機(jī)、手術(shù)室等對(duì)無線電干擾高度敏感的場(chǎng)所，燈光上網(wǎng)也很適用。

　　可以全天候播高清電視

　　在實(shí)驗(yàn)室，課題組不僅利用可見光傳輸信號(hào)，并且實(shí)現(xiàn)能夠“一拖四”，即點(diǎn)亮一盞小燈，4臺(tái)電腦即可同時(shí)上網(wǎng)、互傳網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。由于傳輸速度開創(chuàng)世界紀(jì)錄，所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)室里的電腦，用燈光上網(wǎng)都可以連接電視看視頻。“我們的樣機(jī)比較穩(wěn)定，試驗(yàn)中可以連續(xù)播放高清電視一天都沒有問題。”遲楠介紹，VLC傳輸速率與傳輸距離是相互制約的，目前復(fù)旦實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)的150Mb/s速率，可以傳3米，10Mb/s速率則可以傳15米。

　　“數(shù)據(jù)上傳的方案，我們歸納有3種，一種是雙向可見光通信，這要求筆記本有LED燈。其次是下行可見光，上行紅外。還有就是半光模式，下行可見光，上行采用無線的方式。”遲楠介紹，目前，企業(yè)資訊，課題組一共做出了10臺(tái)樣機(jī)。其中就有下行可見光，上行紅外模式的樣機(jī)，即發(fā)射信號(hào)用LED燈泡可見光，電腦上傳信號(hào)用紅外線。

　　由于燈光上網(wǎng)遇到墻壁等阻攔就無法實(shí)現(xiàn)，所以項(xiàng)目組目前也有研究dark led通訊，就是在弱光環(huán)境下上網(wǎng)的情況。此外，遲楠還開展電磁波譜其他波段的通信研究，例如Q band，W band通信，LED-T5一體化燈管，這些波段進(jìn)入了毫米波波段甚至太赫茲波段。

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