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文章来源:IEEE,原文作者Neil Savage,本译文由TECH2IPO/创见为您提供!
现在家庭开始使用越来越多的 LED 灯,而随着技术的发展,LED 灯也将打开为无线设备接入无线网络打开新的途径,而且 LED 灯所带来的Li-Fi(Light Fidelity,可见光无线通信)无线网络无论是网络带宽还是反应速度都比 Wi-Fi 无线网络要快。最起码,在艾登堡大学,该校移动通信学院主席 Harald Hass 是这么希望。
Haas 说,「所有的部件、所有的技术都已经存在了。现在只需要把它们组合在一起就可以让 Li-Fi 光无线网开始运行。」
Haas 的课题组中除了爱登堡大学的研究人员之外,还有来自剑桥大学、牛津大学、圣安德鲁森大学灯大学的研究人员,该课题已经持续了 4 年,得到了英国工程与物理科学研究委员会 580 万英镑的资金支持。课题组研究超并联可视光通信技术(ultra¬parallel visible light communication),即使用灯泡的多种颜色来提供数米范围内的高带宽网络连接。科研人员表示,Li-Fi 光无线网可以补充甚至部分替代传统的 Wi-Fi 网络。但是取代 Wi-Fi 的射频技术是一场相当困难的战争。
在今年 10 月份的 IEEE 光电会议上,联合课题组的成员展示了他们已经取得的成绩。他们的团队展示了使用商用红绿蓝 LED 灯泡作为信号发射器和二极管来检测光线。这样一来,他们创造了一个能够接受和发送数据的设备,数据吞吐量达到了 100Mb/s。如果信号只朝向一个方向发射,速率将提高到 155Mb/s。
但是 Haas 说,限于当前的 LED 技术以及把 LED 灯同时当发射器和接收器,所以速度并不算快。联合课题组的成员其实已经开发出了更好的 LED 灯泡,这盏光输出只有 5 毫瓦的 LED 灯,而且还使用了一个高带宽二极管作为接收器,其数据传输速率已经接近 4Gb/s。在使用简单的透镜进行距离增强之后,这盏 LED 灯在 10 米范围内的数据传输速率可以达到 1.1Gb/s。Haas 还表示,他们将很快把速率提高到 15Gb/s。802.11ad Wi-Fi 标准使用 60GHz 射频波段,速率大约为 7Gb/s,所以,Li-Fi 光无线网的速率是其速率的两倍。
他们使用了雪崩光电二极管(avalanche photodiode)来作为 Li-Fi 设备的无线信号接收器。在雪崩光电二极管中,单个光子撞击接收器的时候会激起电子「雪崩」,增加了信号的强度。Haas 的团队在 Li-Fi 研发中心开发了第一片集成雪崩光电二极管 CMOS 的 Li-Fi 接收器。这片只有 7.8 平方毫米的芯片上有 49 个二极管。
与此同时,德国的弗劳恩霍夫研究所在 2014 年的慕尼黑电子交易会上展示了 Li-Fi 无线热点。弗劳恩霍夫研究所该项目的负责主任 Frank Deicke 表示,这一系统更像是红外线系统,目标工业客户而非普通消费者。该热点发射点对点的数据连接,速率可到 1Gb/s。
Deicke 说,「传输速率超过 USB 线。对于绝大多数无线技术,比如 Wi-Fi 和蓝牙来说,能超过 USB 都是很大的挑战。」Deicke 表示,该技术还有另外一大优势,Wi-Fi 信号传输的延迟一般都是按毫秒来计算的,而 Li-Fi 的延迟是按微秒来计算的(1000 微秒 = 1 毫秒)。在工业应用中,数据传输需要经过传感器、促动器、控制单元,因此低延迟,高速率的 Li-Fi 比 Wi-Fi 更有用。他说,「我们不想取代 Wi-Fi 技术。这不是我们的目标。」
但是 Deicke 表示 Li-Fi 可以补充包括 Wi-Fi 和以太网在内的现有的通讯技术。到目前为止,他的团队并未将技术应用于常见的灯泡上。
欧洲的科研人员和网络公司正准备将 Li-Fi 技术推往消费市场。这一伙人正着手于一个名为「高级融合且以管理创新网络设计(ACEMIND)」的项目,可以帮助用户管理家庭或者小企业的本地网络。ACEMIND 包括了多个项目,测试了不同的技术,其中就包括 Li-Fi。参与该项目的雅典大学科研人员 Dmitris Katsianis 认为,Li-Fi 技术在未来 5 年能进入实用阶段。「Li-Fi 在一些电磁敏感场所具备很大的优势,比如医院、机舱、电站等。」
Haas 则将目标放在了更大的市场上。他希望 LED 灯能从光的来源不断进化,就像当年的手机一样,现在已经进化成了移动计算设备。「在未来的 25 年里,家中的每个灯泡都将像今天的手机一样具备计算能力。未来,照明只是灯泡的一种功能而已。」

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共3个回复 最后回复于 2014-11-26 11:19

发表于 2014-11-26 11:13:55 | 显示全部楼层
Li-Fi来了,灯泡上网比5GWi-Fi还快
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发表于 2014-11-26 11:14:45 | 显示全部楼层
这一系统更像是红外线系统,目标工业客户而非普通消费者。该热点发射点对点的数据连接,速率可到 1Gb/s。
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发表于 2014-11-26 11:19:14 | 显示全部楼层
他希望 LED 灯能从光的来源不断进化,就像当年的手机一样,现在已经进化成了移动计算设备。
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