隨著LED成為室內(nèi)照明的常見光源，它正在打開一個移動設(shè)備鏈接互聯(lián)網(wǎng)的新途徑。LED具有比Wi-Fi更寬的帶寬和更快響應(yīng)時間的潛力。至少，這是哈拉爾哈斯，愛丁堡大學(xué)移動通信院長所希望的。
“所有條件，所有設(shè)備都已經(jīng)準備好了，”哈斯說：“我們所要做的就是把他們組裝到一起，讓他們工作。”
哈斯的團隊，同劍橋大學(xué)、牛津大學(xué)、圣安德魯斯和斯特拉斯克萊德大學(xué)的研究人員，正在英國進行由工程和物理科學(xué)研究理事會資助5800000英鎊的為期四年的項目。他們追求超并行的可見光通信——使用多種顏色的光，在數(shù)米的距離內(nèi)提供高帶寬的聯(lián)系。這樣的Li-Fi系統(tǒng)，正如它的名字，可以在某些情況下，替代或補充傳統(tǒng)的基于射頻的無線網(wǎng)絡(luò)連接。但想廣泛應(yīng)用這樣的無線技術(shù)將是一場艱苦的戰(zhàn)斗。
在去年10月份的IEEE(電子電氣工程師協(xié)會) Photonics公司會議，該聯(lián)盟的成員展示了他們剛?cè)〉玫倪M步。例如，該小組已使用市面有售的紅，綠和藍LED燈管既作為發(fā)射器也作為光電二極管去進行光檢測。通過這種方式，他們創(chuàng)建了以110 Mb / s速率的同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。當僅在一個方向傳輸時，它們可以達到155 Mb / s的速率。
但哈斯說，這個版本受現(xiàn)有的發(fā)光二極管的限制，并需要在同一時間使用LED作為發(fā)射器和檢測器。但是，該團隊的成員已經(jīng)創(chuàng)造了一個更好的LED裝備，它提供了速率接近每秒運行4千兆位的光輸出功率，使用的光電二極管接收器高帶寬僅有5毫瓦。用一個簡單的鏡頭增強距離，就能夠以高達1.1 Gb / s的數(shù)據(jù)發(fā)送10米，很快他們將增加至15 Gb / s，哈斯說。該802.11ad的Wi-Fi標準為60千兆赫的無線電波，Li-Fi略低于7 Gb / s的，所以Li-Fi將增加一倍以上的速度。
他們還使用雪崩光電二極管，來做出更好的接收器。在雪崩光電二極管中，單個光子撞擊接收機產(chǎn)生電子的級聯(lián)，可以放大該信號。哈斯的研究小組在Li-Fi網(wǎng)絡(luò)研發(fā)中心已經(jīng)創(chuàng)建了第一個接收Li網(wǎng)絡(luò)CMOS集成的雪崩光電二極管。
另外，在德國德累斯頓的弗勞恩霍夫研究所計劃在2014年十一月在慕尼黑電子貿(mào)易展上宣布Li-Fi熱點計劃。弗蘭克Deicke，該團隊的領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)人說，該系統(tǒng)將最有可能使用的紅外光，并針對工業(yè)用途，而不是消費者。熱點設(shè)定為一具有高達1 Gb / s的數(shù)據(jù)速率點對點鏈路。
“你可以有USB連接線傳播數(shù)據(jù)的速率，”Deicke說。“這是對大多數(shù)無線技術(shù)，非常具有挑戰(zhàn)性的，如Wi-Fi和藍牙。”另一個優(yōu)勢，Deicke說，Wi-Fi的接收單位是毫秒之間的時間，而Li-Fi網(wǎng)絡(luò)連接的延遲是微秒數(shù)量上的。在工業(yè)應(yīng)用中，數(shù)據(jù)的傳感，致動器之間流動，以及控制單元，低延遲和高數(shù)據(jù)率等，這些Li-Fi有的功能Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)連接是沒有的。“我們并不想取代Wi-Fi，”他說。“這不是我們的目標。”
但Deicke說Li-FI網(wǎng)絡(luò)可以補充現(xiàn)有的通信技術(shù)，包括Wi-Fi和千兆以太網(wǎng)?，F(xiàn)在，他的研究小組關(guān)注的重點不在Li-Fi網(wǎng)絡(luò)與一般的照明結(jié)合上，哈斯建議。
盡管一組歐洲學(xué)術(shù)研究人員和網(wǎng)絡(luò)公司的研究目標是消費者市場，該小組正在開發(fā)一個名為高級轉(zhuǎn)換和易于管理的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(ACEMIND)制定的方法來管理家庭和小型企業(yè)的本地網(wǎng)項目。 ACEMIND包括一些示范項目，以測試不同的技術(shù)，包括Li網(wǎng)絡(luò)連接。 Dmitris Katsianis，雅典大學(xué)ACEMIND的參與者，認為Li網(wǎng)絡(luò)可能在未來五年之內(nèi)進行實際使用。“Li網(wǎng)絡(luò)在電磁敏感的領(lǐng)域非常有用，例如在醫(yī)院，飛機客艙，以及電廠。”他說。
哈斯期待一個更大的市場。他預(yù)計LED的發(fā)展將擺脫光源，以幾乎相同的方式從通信設(shè)備發(fā)展到移動通信的手機。“在25年內(nèi)，在你的房子里的每一個燈泡都可以讓你的手機連接網(wǎng)絡(luò)。”他說，“這將在以后除照明外用途中最多的一個”。
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