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wifi智能灯泡方案(下一代无线网络wifi)

时间:2023-05-03 17:44:24 阅读:104704 作者:3963

有光源的地方就有“wifi”——,这也是研究员哈拉尔哈斯希望看到的。这种特殊的“wifi”被称为Lifi(Light Fidelity),它通过led灯的光来传输数据信息,并为各种终端创建网络信号。

Lifi的原理其实很简单:本质上,光和无线电波都是电磁波。只要在LED灯上增加一个控制光闪烁的芯片,就可以根据不同的光率对不同的数据信息进行编码,安装在笔记本、手机等终端上的接收器就可以接受这些数据信息。因为这种光闪烁的频率非常高,可以存储更多的信息,人眼是看不到这种变化的。

根据《光谱》的报道,哈斯的团队有许多来自剑桥和牛津等顶尖大学的研究人员。目前,他们正在进行一项为期四年的相关项目,耗资580万英镑,利用不同颜色的可见光进行高带宽的短距离网络连接。他们认为这种Lifi系统可以在一些应用场景中替代wifi。

在10月份举行的IEEE光子学会议上,有一个团队展示了一些具体的研究成果:他们使用市售的红、绿、蓝LED灯作为数据传输器来传输信息,同时LED灯是可以检测光信号变化的二极管,也就是说,他们制造了一个可以发送和接收数据的双向开关系统。在这个系统中,数据交换速率可以达到10 MB/s,当只有一个方向的数据传输时,这个速率可以达到155 MB/s。

为了提高数据传输速率,其他一些团队制作了专门的LED灯和二极管接收器,仅5毫瓦的光源就能使传输速率达到令人瞩目的4 GB/s,用简单的镜头,在10米左右的传输距离下,速度就能达到1.1Gb/s。哈斯表示,这一速度很快将提高到15Gb/s,是60ghz无线频段802.11wifi标准的两倍。

另一种提高传输速率的方法是使用雪崩光电二极管作为接收器。雪崩光电二极管,顾名思义,具有雪崩的传输效应。当光子击中接收器时,会产生一个大的新光子,从而达到放大信号的效果。哈斯团队生产了第一个带有雪崩光电二极管的CMOS接收器芯片。这个7.8平方毫米的集成芯片有49个雪崩光电二极管。

德国的Flawn Hof光电研究所也在做同样的事情,他们打算在2014年的Electronica贸易展上做一个Lifi热点演示。该研究所负责人Frank Deicke表示,他们打算利用红外光实现点对点1Gb/s Lifi数据交换。这个速率类似于USB传输速率,对于wifi和蓝牙来说非常困难。另一方面,wifi在传感器、执行器和控制单元之间的信号延迟为毫秒级,而Lifi为微秒级。

低延迟和更高的传输速率是Lifi的两大优势,但Deicke表示,他们不想用Lifi代替wifi。在更多的情况下,Lifi应该补充和完善现有的通信技术。

其实国内也有相关技术:复旦大学实验室用一个1w的灯泡成功连接了4台笔记本上网,网速也很客观,最高3.25G,平均150mb。

此外,欧洲的另一个研究团队正在努力向消费市场推广这项技术。他们正在实施一个名为ACEMIND的项目,旨在为家庭网络和小型办公网络提供一个管理方案。ACEMIND包含了Lifi通信技术的测试项目。参与该项目的团队成员Dmitris Katsianis表示,未来五年,Lifi可能会得到广泛应用。他认为Lifi在医院、飞机机舱、发电厂等特殊网络环境中会有很大的使用价值。

哈斯预计市场会更大。他希望LED灯不仅仅是一个光源,就像手机从最初的手机功能到现在的小型手机电脑一样,他希望LED灯也能有类似的飞跃。

几十万年前,当人类学会使用火时,丛林中的野兽、食物中的细菌和寒冷的冬天都不再是威胁生存的因素。一百多年前,人类发明了灯泡,夜晚不再只有一种颜色。现在,当互联网学会正确使用时,也许数据交换和资源共享真的会打开一扇新的大门。——毕竟,世界上大约有140亿盏电灯。如果把这些电灯转换成140亿个网络接入端口,互联网的生态发展肯定会质的飞跃。

Lifi当然有它自己的局限性。例如,光不能穿透墙壁和其他固体。一旦灯被切断,网络信号就会被切断。但是由于光是直线传播的,只有直线上的用户才能接收到相应的信号,这也使得Lifi比wifi更安全。

总的来说,立菲的下一步发展前景暂时还不得而知,但我可笑地想到两件事:一是立菲的流行会让无数年轻人晚上关灯后睡个好觉,从而拯救人们的视力;其次,立菲的普及会让无数年轻人有更多的机会为无辜的球修灯泡,从而消除单身,和谐社会。基于这两点,我认为我们应该拥抱这种可见光通信技术。

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