光的力量:Li-Fi无线通信实现12.5GHz/s数据传输

2020-05-05 17:23栏目:科技中心

德科学家创造LED可见光通信数据传输新纪录 每秒500兆

哈斯于是想利用灯泡来充当通信设备,声称数据可以被发送通过在任何不起眼的LED灯泡中增加一个微芯片,它以每秒数百万次的闪烁和关闭来进行数据的传递工作。发光二极管的快速闪烁相当于二进制代码的传输,虽然肉眼看不见,但是可以被光敏传感器接收。这就像是一个用火炬发送莫尔斯码,但却是用更快的速度和计算机能够理解的数据字母,哈斯解释说。

此前可见光通信最高传输速度为每秒200兆,也是由西门子和海因里希:赫茨研究所共同创造的。

一直以来,在人头部上方悬挂灯泡被用来比喻象征每一个发明家的灵光灵感闪现。但是,德国物理学家先驱哈斯被灯泡本身引导出了奇思妙想。哈斯和他在英国爱丁堡大学的团队发明了一种新的专利技术,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讯。

与无线局域网相比,可见光通信技术可利用荧光灯或发光二极管等室内照明设备发射信号。利用具备接收和送发信息功能的电脑以及移动信息终端,用户可以在室内灯光照射到的地方,下载和上传数据。这种技术安全性高,只要用窗帘遮住光线,信息就不会外泄至室外,减少了数据被窃的可能性。

Li-Fi技术虽然目前还是处于研发阶段,但是从理念上出发,我们发现了这个似乎比无线射频更为“干净”的无线传输技术,而且利用光线来进行信号传输也更符合成本效益。

德国研究人员日前创造了每秒500兆的可见光通信传输新纪录。

可见光无线通信是利用快速的光脉冲无线传输信息,现在它已准备好与WiFi展开竞争。到底LightFidelity是一个什么样的传输技术?

德国西门子公司1月15日发表公报说,该公司和海因里希:赫茨研究所的科学家通过特殊方式使发光二极管高频闪烁,附近的光电探测器将接收到这种光信号转换为电脉冲,其信息传输速度达到每秒500兆。

无线电波数据传输方式效率不高,借助于手机,现在有140万个基站负责增强信号,但大部分能量都用在冷却上,效率只有5%。相比之下,全世界使用的灯泡却有400亿个,因此拥有更高的效率。只要将传统白炽灯换成LED灯,便可让灯泡变成无线网络发射器。

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Li-fi原理是根据不同速率在光中编码信息完全可行,例如LED开表示1,关表示0,通过快速开关就能传输信息。

Li-Fi无线通信技术虽然在传输速度、成本等方面都有着优于Wi-Fi的表现,而且不使用电磁波让使用者感到更为健康,但是它却拥有一个明显的弱点。可见光无法穿透物体,因此如果接收器被阻挡,那么信号将被切断。但也有许多学者指出,如果光信号被阻挡,而你需要使用设备发送信息,你可以无缝地切换至射频信号,因此可见光通信并不是Wi-Fi的竞争对手,而是一种相互补充的技术,这将有助于释放频谱空间。要知道,目前可见光频谱没有得到利用,更没有得到监管,因此我们可以进行高速通信。

可见光谱的空间是无线电波的1万倍,使其成为可使用的最理想的波段。在一次演讲中,哈斯展示了一盏使用LED灯的桌灯,能够像桌子下面的接收器传输数据。只要将手放入光束中,视频信号便会传输给身后的屏幕,一旦阻隔信号,便会停止播放。

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