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点个灯泡找灵感?可见光无线技术漫谈
  • 2012-10-25 15:50:15
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:薛昱
  • 作者:八戒
【电脑报在线】当人们还在洞穴里生活的时候,光就已经被用来传递信息了----熊熊火光透露出的消息很明确:别惹我,小心把你烤了吃!之后,绵延千里的烽火台通讯系统更是让信息的远程传递变得更加便利----虽然其代表的“狼烟四起”并不是个美好的形容词……

    当人们还在洞穴里生活的时候,光就已经被用来传递信息了----熊熊火光透露出的消息很明确:别惹我,小心把你烤了吃!之后,绵延千里的烽火台通讯系统更是让信息的远程传递变得更加便利----虽然其代表的“狼烟四起”并不是个美好的形容词……这些以光为载体传递的信息仅能进行简单的表示:有或者没,是或者否。物理学家哈拉尔德.哈斯教授从电灯泡中找到了灵感,开发了“可见光通信(VLC,visible light communications,)”,也被称为“Li-Fi”。


VLC,光也能“鸿雁传情”

    VLC是一种在白光LED技术上发展起来的新兴无线光通信技术,是用肉眼可看到的唯一“无线通信”信号,主要是利用荧光灯或发光二极管(LED)等发出高速明暗闪烁信号来传输数据。


VLC工作示意图

    VLC的传输原理和烽火台通讯系统没什么区别,只在具体做法上有点不同,但其对发散光源材质的要求可不一般:假设我们把所有信息都编码成1和0构成的字符串,灯亮表示1,灯灭表示0, 这类似于通过火炬发送莫尔斯码,但速度更快,并使用了计算机能理解的字母表。如100M的传输速度则意味着每秒钟需传输1亿多个数字—这需要一秒钟之内,台灯的打开和关闭达上千万次。爱迪生他老人家发明的白炽灯泡无法担此重任。目前来看,只有发光LED能满足这种如此“变态”的开关的要求:给普通的LED灯泡装上微芯片,使灯泡以极快的速度闪烁,就可以以二进制编码发送数据,而灯泡的闪烁频率达到每秒数百万次。 发射数据的问题解决了,接受数据的问题如何处理?在VLC中,接收数据同样需要异常灵敏的设备----人眼显然不是一个好的选择,视觉暂留现象让人们连日光灯管每秒钟闪烁50次都分辨不出来。电子器件则比人眼的灵敏度高得多,现有的光电感应器已经能识别高频闪光了,只要给一点光就会无比灿烂。


    有人可能会担心可见光通信的传输速率不够,这种忧虑大可不必。因为在实验室内,可见光通信已经实现了超高速的数据传输。在德国柏林的海因里希?赫兹研究所,研究人员们已经用白光LED达成了500Mb/s数据传输速率。有些公司估计,如果采用特殊结构的LED,10Gb/s的传输速率也是能达到的,这个速率能在30s内传输完一部高清电影。

本文出自2012-10-29出版的《电脑报》第43期 E.硬件发烧友
(网站编辑:黄旭)


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