LED光學無線網路

2021-07-25 05:57:59 字數 2468 閱讀 2796

led光學無線網路:只要燈亮著就能上網

哥倫布航海時代,世界突然變得很大;計算機、網際網路問世後世界又開始變小。隨著網際網路技術應用的日益普及,人類生活方式開始改變。地球人貌似一夜之間都變得「智慧型」起來,甚至連物品都有了「思想」。

僅如此,在2023年科技高速發展的未來,不論使用哪一種裝置,都可以在任何時候、任何地方借助無線手段傳送資料。led光學無線網路的普及,推動「物聯網」的發展,整個世界輕易相聯……

如今,人們已習慣無線上網。沒了網線的束縛,我們更能享受網上衝浪的樂趣。然而,因為物體的阻擋如牆壁等,房間裡一些地方難免接收不到訊號,或者訊號極弱。於是,科學家們設想,何不讓燈光來發射訊號?只要燈亮,就不愁沒網上。

這一看似天馬行空的想法如今已成現實。在上海世博會中國航空館裡,中科院半導體研究所的科學家展示了這項最新最前衛的成果:led光學無線網路……

按光索網·原理光線作媒「閃爍」出訊號

led燈以極快的頻率不停開關,燈光在閃爍時發出脈衝,實現訊號傳送。這種高頻的閃爍是人眼無法察覺的,所以led燈可以照明、發訊號兩不誤。

在航空館的led光學無線網路展示平台上,一束光筆直的照到一台膝上型電腦上,工作人員在燈光下自由的上網衝浪。這就是led光學無線網路———以led照明燈發出的光當作網路訊號的傳輸工具。

其原理是:led燈以極快的頻率不停開關,燈光在閃爍時發出脈衝,實現訊號傳送。這種高頻的閃爍是人眼無法察覺的,所以led燈可以照明、發訊號兩不誤。

從上世紀70年代後期開始,就有研究人員研究室內光通訊。ibm蘇黎世實驗室的工程師們在當時建立了首個工作系統。在日常生活中,用光傳輸資料的例子也隨處可見。例如早些年手機上的紅外傳輸功能。

如今當節能的led成為未來照明的趨勢時,科學家自然選擇其作為傳播訊號的工具。而且led的燈光是可見光,更方便人們「按光索網」。

按光索網·效能鏡子反射也能上網

當漫反射的光使整個房間明亮起來時,網路訊號也隨即充斥整個房間。更神奇的是,通過鏡子反射的光也一樣有訊號!

傳統無線網路的覆蓋面積很大程度依賴於無線路由器的能力。無線路由器在使用時會發射一種射頻訊號,即擁有一定發射頻率的電波。這種電波雖然沒有被證實對人體有害,但畢竟不是綠色環保的。相比之下,光傳輸訊號最大優勢就是沒有任何電磁波。

在過去,乙個區域要實現無線訊號全覆蓋,只能擺上很多個無線路由器。如今,科學家們能在小區電線接入的地方直接承載通訊訊號,屆時不論是小區的路燈,還是每一家的照明燈,都能傳送上網訊號。

按光索網·優勢比光纖更快飛機上照用

光學無線網路剛好針對「最後幾公尺」的問題,也就是如何把寬頻資料流從資訊骨幹網終端傳送到室內的無線裝置上,其優勢不言而喻。

led的傳輸速度較快,訊號更穩定。led材料的不同,會導致其調製能力和最大頻寬都不一樣。目前國際上認為,led光學無線網路理論上可以到達500mbps的速率。

通訊公司還有個「最後一公里」的說法,指的是把寬頻服務從全國的高速資料通訊骨幹網接入終端使用者時遇到的困境:儘管這只是整個通訊路徑中的最後一小段,但費用之高卻令人咋舌。現在進小區的光纖寬頻是100m。其實光纖通訊也還是光,只是它在特製的光纖裡面傳輸,外界干擾小,所以速度快。但不同的小區需要建設不同的光纖網路,通常需要非常長的時間。

與此類似,光學無線網路剛好針對「最後幾公尺」的問題,也就是如何把寬頻資料流從資訊骨幹網終端傳送到室內的無線裝置上,其優勢不言而喻。

這種光學無線網路尤其適合在醫院和工廠使用,因為在這些區域中,傳統的射頻傳輸會干擾導航裝置、醫療器械或控制系統。

此外,led光學無線網路讓人們在飛機上也能隨意的使用寬頻。飛機通過衛星跟地面是實時保持聯通的,藉此獲得上網訊號。當led光把網路訊號「照」向每個乘客時,沒有了電磁波的干擾,飛機導航完全不受影響。

未來,應用這項技術使得車與車之間也可利用前後車燈進行通訊。但只是語音通訊,想上網還得借助路燈。

「led光學無線網路」2023年可行性報告

光學無線網路很有商業價值,用起來很方便,但是真正實現起來也有難度,因為它選擇了一條最複雜的通道———大氣來傳輸資料。充滿不測風雲的天空一定會為無線光通訊帶來很多變數,但室內用肯定沒問題。

光學無線通訊的一系列特點:傳輸速度快,成本比鋪光纖低,建設速度快,不需要無線電頻率許可,也無須開挖管道的市政許可,便攜性強,便於維護,對周圍的環境也沒有影響。

但是,光學無線通訊受到發射能量的限制,不可能傳送太遠,可靠性也會受到很多外部因素影響。例如,敵人在光學無線網路的鏈路上生一把火,用人造煙霧破壞了資訊完整性。

然而,上述的弊端顯然並不能阻擋光學無線網路的發展。當led成為未來的必然趨勢,led光學無線網路也成為了必然。

「物聯網」2023年可行性報告

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