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无需WiFi 点盏LED灯就能上网

科普小知识2022-07-11 10:17:06
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网络信号连接到发光二极管灯泡,无需无线网络就可以接入互联网。没有无线信号,你可以通过点亮发光二极管灯上网。昨天,来自复旦大学计算机科学与技术学院的好消息是,一项利用室内可见光传输网络信号的国际前沿通信技术已经在实验室成功实施。研究人员将网络信号连接到一个1W的发光二极管灯泡上,在灯光下的四台计算机可以接入互联网,最高速度可达3.25G,平均互联网接入率可达1.5亿,这是世界上最快的“光互联网接入”。下个月,10个原型将在2013年上海工人博览会上亮相。可见光通信,被称为Lifi,长期以来被用来象征发明家的灵感,在一个人的头上画一个闪亮的灯泡。然而,德国物理学家哈拉尔德·哈斯从灯泡本身“点燃”了这个奇妙的想法:依靠一盏小灯把看不见的网络信号变成“可见的”网络信号。哈斯和他在英国爱丁堡大学的团队最近发明了一项专利技术,利用闪烁的灯光来传输数字信息。这个过程被称为可见光通信(VLC),它通常被亲切地称为“Lifi”,以显示它能给当前以无线网络为代表的无线网络传输技术带来革命性的变化。这种难以想象的网络技术离我们有多远?答案是:非常接近,它正从复旦大学实验室一步步向我们走来。复旦大学计算机科学与技术学院的薛向阳教授告诉记者,目前的无线电信号传输设备有很多局限性。它们稀有、昂贵,但效率低下。例如,手机。全世界数百万个基站帮助它们增强信号,但大部分能量消耗在冷却上,效率只有5%。相比之下,世界上使用的灯泡不计其数,尤其是在中国,在中国,发光二极管光源正在大规模取代传统的白炽灯。只要在任何一个小的发光二极管灯泡上增加一个微芯片,灯泡就可以变成一个无线网络发射器。可见光通信既安全又经济。自去年以来,上海市科委已经在该市的大学和研究机构中部署了这种国际领先的无线通信技术。复旦大学在可见光通信关键技术的研究和应用方面取得了重要进展:研究人员不仅在实验室环境中利用可见光传输网络信号,还认识到他们可以“一拖四”,即点亮一盏小灯,四台计算机可以同时接入互联网并相互传输网络信号。该课题的研究员池楠教授指出,光和无线电波一样,是一种电磁波,传输网络信号的基本原理是一样的。在这项研究中,在普通的发光二极管灯泡上安装一个微芯片可以控制它每秒闪烁数百万次,1次亮,0次灭。因为频率太快,人眼根本无法检测到,但是光敏传感器可以接收到这些变化。通过这种方式,二进制数据被快速编码成光信号并有效传输。灯光下的计算机可以通过一个特殊的接收装置读取灯光下的莫尔斯电码。“哪里有灯,哪里就有网络信号。关灯,就没有互联网了。”池楠告诉记者,与现有的无线网络相比,未来的可见光通信是安全和经济的。无线网络依赖于无形的无线电波传输,设备的功率越来越大,局部的电磁辐射必然会增加;无线信号穿过墙壁,网络信息不安全。这些安全风险在可见光通信中被“扫除”。此外,频谱比无线电频谱大10,000倍,这意味着更大的带宽和更高的速度,并且网络设置几乎不需要任何新的基础设施。Lifi技术也有其局限性。当然,作为一种新的网络技术和产品还在实验室中,其未来的潜力不应该被高估太多。因为一系列关键技术产品,从光通信控制到芯片设计和制造,都是由研究人员“亲自动手”的。要真正进入成千上万个像WiFi这样的家庭,需要一系列的工业发展,而且还有很长的路要走。”池楠认为,立夫技术本身也有其局限性,例如,如果灯光被阻断,网络信号就会被切断等。因此,它不是WiFi的竞争对手,而是相辅相成的,有助于释放频谱空间。在未来,它是否能产生致命的应用取决于人们无限的想象力:汽车依靠发光二极管灯来“说话”,飞机机舱里的乘客使用头顶上的发光二极管阅读灯来上网...