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点盏灯就上网 可见光通信技术LiFi在复旦大学实验成功
来源: 信息中心    作者:张文忠    发表时间: 2013-12-09    浏览:
        将网络信号接入一盏1瓦特的LED灯珠,转换成灯光信号发送出去,灯光下的4台电脑可以同时上网,十分流畅地播放着影片;倘若用手遮挡灯光,电脑画面就会“卡”,直至掉线停播––这样的上网方式,新鲜神奇,却又近在眼前。

  创造最快“灯光上网”

  近日,一种利用屋内可见光传输网络信号的国际前沿通讯技术,在复旦大学信息科学与工程学院实验室成功实现。

  10月15日,迟楠教授领衔的课题组在其实验室最新测得的离线最高单向传输速率达到3.7G/s,这一速度,创造了可见光无线通信领域的单向传输速度新的世界纪录。目前,该实验室制作设备的实时系统平均上网速率也已达到150M,堪称世界最快的“灯光上网”。这意味着,眼下智能手机拍摄的3G大小文件可以实现无压缩传输,不必担心在压缩中丢失信息。

  下个月,他们制作的10台样机即将亮相2013年上海工博会。

  可见光通讯效率更高

  这个叫“LiFi”的新型网络信号传输方式,由德国物理学家哈拉尔德·哈斯提出。他在爱丁堡大学的团队取得了利用一束闪光来无线传输数字信息的专利技术。

  在迟楠看来,无线电信号传输设备稀有、昂贵、效率不高,存在诸多局限性。比如手机,需要在全球设立数百万个基站帮助其增强信号,但大部分能量却消耗在冷却上,效率只有5%。而且随着通信业发展,微波频段正被逐渐占满。相比之下,可见光是电磁波谱中间仍未被利用的频段。全世界使用的灯泡取之不尽,与人类活动“贴合”最近。

  迟楠解释说,光和无线电波传播网络信号的基本原理一致。给普通的LED灯泡装上微芯片,可以控制它每秒数百万次闪烁,亮了表示1,灭了代表0。由于频率太快,人眼根本觉察不到,不会对人体健康造成任何影响,而光敏传感器却可以接收到这些变化。灯光下的电脑,通过一套特制的接收装置,读懂灯光里的“摩斯密码”。

  “有灯光的地方,就有网络信号。关掉灯,网络全无。”迟楠说。这意味着,在一些需要保密的特殊领域,在室内使用网络时,只要拉上窗帘遮住灯光,外人便无法测出其网络传输运行,更不存在信息被截取和破解的可能。

  此外,光谱比无线电频谱大10000倍,意味着更大的带宽和更高的速度,网络设置又几乎不需要任何新的基础设施。

  LiFi技术也有局限

  不过,LiFi技术仍然停留在实验室成果阶段,离进入应用,可能还有相当长一段路要走。

  在复旦大学通信科学与工程系的实验室里,展示在人们眼前的将网络信号转换成光信号的原型机,是两个足有50厘米长的黑匣子,在习惯了压缩、便携的数字时代里显得“巨大”。迟楠解释说,芯片集成化后,有望变得像手机一样小。

  LiFi技术本身也有其局限性,如一旦灯光被阻挡,网络信号将被切断。目前原型机必须在电脑上加装一盏LED灯。但改用灯光弱的红外灯泡,通信传输速度又会变慢。

  在国内,迟楠课题组不是唯一的探索者。这一领域几乎每月都有新成果发表,网络传输的速率被不断更新。在研究人员看来,LiFi并不是WiFi的竞争对手,而是一种相互补充。LiFi的未来还依赖人们无限的想象力:汽车间依靠LED车灯来“对话”,飞机乘客利用头顶LED阅读灯上网……

记者:姜泓冰

——摘自人民日报2013年10月20日第4版



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