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无线光通信技术Lifi在复旦大学实验成功

近日,复旦大学信息科学与工程学院传出好消息,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实验室成功实现。研究人员将网络信号接入一盏1W的LED灯珠,灯光下的4台电脑即可上网。

近年来,可见光通信已经成为国际通信研究领域的必争之地,美国、欧洲、日本等国的通信科研人员,都在争相进行研究。大家竞争的焦点在于:传输速率。今年年初,我校信息学院通信工程系迟楠课题组刚刚发表了可见光传输速率在1.5G 的科研成果,但这一速度很快就被国际学界同行刷新,“学术界几乎每个月都在发新的文章”,迟楠教授告诉记者。而就在前几天,迟楠教授课题组在实验室创造了新的传输速度世界纪录:M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。

据介绍,下个月,10台Lifi样机将亮相2013年上海工博会。

Lifi:用可见光进行信息通讯

目前的无线电信号传输设备存在很多局限性,它们稀有、昂贵、但效率不高,比如手机,全球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%。相比之下,全世界使用的灯泡却取之不尽,尤其在国内LED光源正在大规模取代传统白炽灯。只要在任何不起眼的LED灯泡中增加一个微芯片,便可让灯泡变成无线网络发射器。

信息科学与工程学院迟楠教授指出,光和无线电波一样,都属于电磁波的一种,传播网络信号的基本原理是一致的。研究中,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,光敏传感器却可以接收到这些变化。就这样,二进制的数据就被快速编码成灯光信号并进行了有效的传输。灯光下的电脑,通过一套特制的接收装置,读懂灯光里的“莫尔斯密码”。

可见光通讯安全又经济

去年开始,上海市科委已在全市高校和科研院所布局这一国际前沿的无线通讯技术,由迟楠教授任课题负责人,上海宽带中心、复旦大学、技术物理所等单位共同承担的可见光通讯关键技术研究与应用取得重要进展:科研人员不仅在实验室环境中利用可见光传输网络信号,并且实现能够“一拖四”,即点亮一盏小灯,4台电脑即可同时上网、互传网络信号。

与现有WiFi相比,未来的可见光通讯安全又经济。WiFi依赖看不见的无线电波传输,设备功率越来越大,局部电磁辐射势必增强;无线信号穿墙而过,网络信息不安全。这些安全隐患,在可见光通讯中“一扫而光”。而且,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。

“有灯光的地方,就有网络信号。关掉灯,网络全无。”迟楠说。

Lifi技术也有其局限性

“因为,从灯光通讯控制到芯片设计制造等一系列关键技术产品,都是研究人员‘动手做’,目前还没有商用的芯片组,要真正像WiFi那样走进千家万户,需要通过一系列的产业化发展,还有很长的路要走。”迟楠认为,Lifi技术本身也有其局限性,例如若灯光被阻挡,网络信号将被切断等等。

Lifi并不是WiFi的竞争对手,而是一种相互补充,有助于释放频谱空间。Lifi未来,能否产生杀手锏式的应用,还依赖人们无限的想象力:汽车间依靠LED车灯来“对话”,飞机客舱里乘客利用头顶的LED阅读灯来上网……

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