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可见光通信究竟是个什么鬼?

2018-04-09 11:23      点击:

  

  据好奇心日报报导,最近经工信部测验认证,我国“可见光通讯体系要害技能研讨”近来取得重大打破,实时通讯速率进步至50Gbps,相当于0.2秒即可完结一部高清电影的下载。专家表明,光通讯技能可有用打破无线电频谱资源严峻匮乏的困局,夏普推LED新品坚持高端道路,是具有宽广运用远景的下一代无线通讯技能之一,可构成万亿级年产值的战略性新兴产业。那么这个“可见光通讯”是个什么东东?除了下电影还能干点啥?

  开着灯,手机便能有电能打电话和上网,这听起来很帅炫,但这项超前的技能一向都在实验室环境傍边发作,竟是个什么鬼?关于一般人来说,这个项目还有多久走出实验室,会让咱们的日子发生什么样的改变?

  早在 2004 年,IEEE 杂志上就有论文解说经过发光二极管(也就是 LED 灯管)供给无线网络衔接的办法,详细的原理是这样的:

  LED 灯正本就是一个半导体芯片,跟传统的灯丝是不相同的是,芯片能够特别快地开关,例如运用交流电的灯是 60 赫兹,人类眼球无法辨认灯火闪烁。在一开一关的时分,光就有方波了,经过调制就能够传信息了,跟咱们往常运用的电话的无线电通讯无异。

  现在全球的多所大学都有相关的研讨项目,他们大多数都在实验室进行。在 2012 年,通讯业杂志 IEEE 上就从前宣布一篇让可见光传输速率抵达 96 Mb/s 的论文。到 2013 年年末,上海复旦大学的实验室里现已能够让光一盏功率为 1W 的 LED 灯珠,供给灯火下的 4 台电脑上网,最高速率可达 3.25 Gbp 每秒,均匀上网速率抵达 150Mb 每秒。

  微软亚研早前也在做这方面的研讨。和实验室将把光到设备的传输速率拉峰值极限的测验不太相同,想要研讨这种技能在一般电子设备上的可能性,所以他的团队就在淘宝买了廉价的 LCD 面板,几块钱的太阳能电池板、电路板和能够进行实验。

  现在,沉国斌的团队研讨了怎么用逆向反射器(Retro-Reflector),其实就是一种反光镜,将光线原路反射回到 LED 灯上,构成了LED 和电子设备间彼此通讯。他们现已能做到,在灯火 1 兆的开关频率之下,从灯火到设备的下行速度抵达 10 kb/s,而从设备反光的上行速度抵达 0.5 kb/s。

  在微软的亚洲研制中心,咱们看到了这个用价格低廉的组件做成的实验品:不需求充电线,可见光通信究也没有 Wi-Fi 信号,只需一块装有 LCD 屏幕、反射镜和太阳能板的相似手机巨细的设备。点亮 LED 灯泡的手电筒直射,设备便亮起来,而且开端传输数据。LED 灯变成了一个一般设备的能量源和信息源。

  试试幻想这样的场景——车灯照到了路旁边的路牌,路牌立刻能够给车辆导航仪传输邻近的路况,通知你抵达目的地最晓畅的路途;早上起来一开灯,空气检测仪就能会通知你室外的空气质量、温度和湿度怎么,而这检测仪的显示屏就一向挂在床头,不需求充电,也不需求衔接 Wi-Fi 或许蓝牙。

  

  

图片来历:Wikipedia

   Flickr: Highways England(下同)

  微软亚研的沉国斌博士通知记者,智能的路牌、不需求充电的物联网设备上述可能就是他们以为的可见光通讯的未来的姿态。听起来很美,但现在仍然停留在理论阶段。“咱们第一个思路就是想去和产品部分评论,看看这个东西有没有可能放到微软的大的产品蓝图里边去,不管是咱们规划,仍是咱们的主意,只需他们能够承受,咱们就会很快乐。”

  但要完成这些其实并不简单,需求推出改造好的 LED 灯具,还需求推出有逆向发射器的电子产品一起推向市场售卖。而关于一个公司来说,光是从技能到产品,需求合作的相关团队有太多。

  1880 年,加拿大创造家亚历山大·贝尔发现了一个风趣的玩法:经过调理光束的改变,夏普进入LED照明商场 又掀竞赛波涛,传递语音信号,能够进行两边无线对话——这就是人类第一次完成无线电话,使用的就是可见光通讯。贝尔为此创造申请专利的时分,连电力都没有呈现,他也以为这“光电话”没有任何实用价值。

  

  事实上,不管是什么科研项目,在一个做产品的企业,产品部分仍然是主导。产品部分有一些问题待处理的时分,根据此开发的技能是很快能够用到产品之上,而没有相关的产品方案的时分,将根底研讨成果转化成产品非常有难度。

  “这种情况下,研讨院的使命就是把这些很帅的技能经过发论文或许是内部的 demo 让产品部分了解,期望他们鄙人一次做产品方案的时分会考虑这个技能。”沉国斌这么说。

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