無需WiFi信號，點(diǎn)一盞LED燈就能上網(wǎng)。14日，復(fù)旦大學(xué)計算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院傳出好消息，一種利用屋內(nèi)可見光傳輸網(wǎng)絡(luò)信號的國際前沿通訊技術(shù)在實驗室成功實現(xiàn)。研究人員將網(wǎng)絡(luò)信號接入一盞1W的LED燈珠，燈光下的4臺電腦即可上網(wǎng)，最高速率可達(dá)3.25G，平均上網(wǎng)速率達(dá)到150M，堪稱世界最快的“燈光上網(wǎng)”。下個月，10臺樣機(jī)將亮相2013年上海工博會。
可見光通訊被稱為Lifi
一直以來，在一個人的頭頂上畫一個閃亮的燈泡，被用來象征一個發(fā)明家的靈光乍現(xiàn)，但是德國物理學(xué)家哈拉爾德·哈斯由燈泡本身“點(diǎn)亮”了奇思妙想：依賴一盞小小的燈，將看不見的網(wǎng)絡(luò)信號，變成“看得見”的網(wǎng)絡(luò)信號。哈斯和他在英國愛丁堡大學(xué)的團(tuán)隊最新發(fā)明了一種專利技術(shù)，利用閃爍的燈光來傳輸數(shù)字信息，這個過程被稱為可見光通訊(VLC)，人們常把它親切地稱為“Lifi”，以示它能給目前以WiFi為代表的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)可能帶來革命性的改變。
這種讓人難以想象的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)到底離我們有多遠(yuǎn)？答案是：很近，它正從復(fù)旦大學(xué)實驗室中一步步向我們走來。復(fù)旦大學(xué)計算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授薛向陽告訴記者，目前的無線電信號傳輸設(shè)備存在很多局限性，它們稀有、昂貴、但效率不高，比如手機(jī)，全球數(shù)百萬個基站幫助其增強(qiáng)信號，但大部分能量卻消耗在冷卻上，效率只有5%。相比之下，全世界使用的燈泡卻取之不盡，尤其在國內(nèi)LED光源正在大規(guī)模取代傳統(tǒng)白熾燈。只要在任何不起眼的LED燈泡中增加一個微芯片，便可讓燈泡變成無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射器。
可見光通訊安全又經(jīng)濟(jì)
去年開始，上海市科委已在全市高校和科研院所布局這一國際前沿的無線通訊技術(shù)，由復(fù)旦大學(xué)承擔(dān)的可見光通訊關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用取得重要進(jìn)展：科研人員不僅在實驗室環(huán)境中利用可見光傳輸網(wǎng)絡(luò)信號，并且實現(xiàn)能夠“一拖四”，即點(diǎn)亮一盞小燈，4臺電腦即可同時上網(wǎng)、互傳網(wǎng)絡(luò)信號。課題研究人員遲楠教授指出，光和無線電波一樣，都屬于電磁波的一種，傳播網(wǎng)絡(luò)信號的基本原理是一致的。研究中，給普通的LED燈泡裝上微芯片，可以控制它每秒數(shù)百萬次閃爍，亮了表示1,滅了代表0。由于頻率太快，人眼根本覺察不到，光敏傳感器卻可以接收到這些變化。就這樣，二進(jìn)制的數(shù)據(jù)就被快速編碼成燈光信號并進(jìn)行了有效的傳輸。燈光下的電腦，通過一套特制的接收裝置，讀懂燈光里的“莫爾斯密碼”。
“有燈光的地方，就有網(wǎng)絡(luò)信號。關(guān)掉燈，網(wǎng)絡(luò)全無。”遲楠告訴記者，與現(xiàn)有WiFi相比，未來的可見光通訊安全又經(jīng)濟(jì)。WiFi依賴看不見的無線電波傳輸，設(shè)備功率越來越大，局部電磁輻射勢必增強(qiáng)；無線信號穿墻而過，網(wǎng)絡(luò)信息不安全。這些安全隱患，在可見光通訊中“一掃而光”。而且，光譜比無線電頻譜大10000倍，意味著更大的帶寬和更高的速度，網(wǎng)絡(luò)設(shè)置又幾乎不需要任何新的基礎(chǔ)設(shè)施。
Lifi技術(shù)也有其局限性
當(dāng)然，作為一種尚在實驗室的全新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和產(chǎn)品，其未來潛力也不應(yīng)被過分高估。“因為，從燈光通訊控制到芯片設(shè)計制造等一系列關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品，都是研究人員‘動手做’，要真正像WiFi那樣走進(jìn)千家萬戶，需要通過一系列的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，還有很長的路要走。”遲楠認(rèn)為，Lifi技術(shù)本身也有其局限性，例如若燈光被阻擋，網(wǎng)絡(luò)信號將被切斷等等。因此，它并不是WiFi的競爭對手，而是一種相互補(bǔ)充，有助于釋放頻譜空間。其未來，能否產(chǎn)生殺手锏式的應(yīng)用，還依賴人們無限的想象力：汽車間依靠LED車燈來“對話”，飛機(jī)客艙里乘客利用頭頂?shù)腖ED閱讀燈來上網(wǎng)……