现在家庭中使用led灯已是普遍现象,而随着技术发展,led灯也将打开无线设备接入无线网络的新途径,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。
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。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ieee光电会议上,联合课题组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。
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。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。
他们使用雪崩光电二极管作为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。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,慕尼黑电子交易会上展示了li-fi无线热点。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。
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。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。
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,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。
对于li-fi的发展,可将目标放在更大的市场上,希望led灯能从光的各种来源中不断进化,如同当年的手机,现在已进化成为移动计算设备。在未来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,照明只是灯泡的一种功能罢了。
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