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可见光通信:实现有光就有网
http://www.cww.net.cn   2013年11月4日 10:39    

陈长缨说:“可见光通信系统不需要占用无线电频谱资源,它与无线电传输互为补充,可以减轻无线电通信的压力,释放无线电频谱。可见光通信频谱是400T-800THz,比无线电频谱大10000倍,这即意味着更大的带宽和更高的速度。”

在哈斯看来,VLC有一个最重要的优点,这就是几乎不需要再新建基础设施。而传统射频信号的发射需要能量密集的设备。他宣称,VLC可以利用现有设施,“只要你拥有电灯泡,就可以获得无线互联网连接。”

研发

LED最早的用途就是通信,在其功能延伸到照明后,科学家开始不断尝试使它再回归到通信上去。目前,可见光离线最高单向传输速率达3.7G

陈长缨介绍,LED用在通信技术上,其实是一种功能的“回归”。

LED的中文全称为发光二极管,是一种能发光的半导体电子元件。

由于工作电压低、工作电流小、抗冲击和抗震性能好、可靠性高、寿命长,尤其是可以通过调制通电电流的强弱方便地控制发光的强弱,LED最初被用来通信,在许多电子设备中用作信号显示器,在一些光电控制设备中用作光源。

1977年,陈长缨在我国光纤通信的发源地—武汉邮电科学研究院工作,“当时一部分光纤通信系统就是用LED来作为信号光源的”。

如今的白光LED是1997年由日本日亚公司(Nichia Corporation)发明的。

本世纪初,科学家们提出,LED的功能从通信延伸到了照明,能否再回归到通信上去?2006年,日本国土交通省组织了电工、、中川研究所、日本航空等研究机构投入大量经费进行可见光LED通信技术的研究。这一年,陈长缨也向广州市科技局提出了开展“半导体照明-通信兼用系统”的科研项目申请,并获得了批准。陈长缨带领他的团队在一片空白的情况下展开了研究。

2008年10月在国际著名的三大电子展之一的东京国际电子展,日本太阳诱电公司向全世界首次现场展出了一个白光LED的通信系统,不过,它的最大传输距离仅20cm。

两个月之后,陈长缨团队的白光LED通信样机也通过了广州市科技局的项目验收,他的样机的传输距离已大于2.5米。次年11月该套样机亮相深圳高交会并现场表演。2010年5月受上海世博会主办方的特别邀请,这套样机作为中国唯一的白光LED照明-通信兼用系统亮相世界博览会并现场长期演示直至展会结束。

继日本、中国之后,美德等国家陆续开展相关研究。2008年10月,美国投入了1.85亿美元的国家基金,资助一项名为“智能照明”的美国国家科学基金计划,为期10年,主题就是探索把无线通信能力嵌入未来的LED照明安装之中。

陈长缨介绍,目前在可见光通信研究领域里实际上存在有两个不同的研究流派,一派主张将通信作为LED灯光的附加功能,为LED装置创造出各种创新的应用领域;另一派主张用可见光通信技术替代已经相当普及的无线网络通信,这决定了必须花大力气解决白光LED开关速率不够高的难题。

今年年初,复旦大学迟楠的课题组刚刚发表了可见光传输速率在1.5G的科研成果,这一速度很快就被国际学界同行刷新。就在前几天,迟楠课题组宣布在实验室创造了新的传输速度世界纪录:离线最高单向传输速率达到3.7G,实时系统平均上网速率达到150M。

未来

可见光通信技术可以实现信息的高速下载,但说到“上网”还言之过早。LiFi不是WiFi的竞争对手,它们是相辅相成的技术

“今天我们用WiFi,明天我们用LiFi。”在一张图解中,美国研究者提出了对这项技术的美好设想:在一盏盏灯光底下,人们就可以享受到高速上网。

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来源:南方日报   编 辑:王熙
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