文/ 张帆
大家都不想把时间浪费在传输文件上,随着USB3.0 和Thunderbolt 接口将物理连接传输速率提高了一个数量级,人们对新型无线传播方式的需求也日益强烈。
想象一下,在浩瀚大漠的夜晚,只要打开车灯,便可借助光线打开无线网络,尽享数据传输的便捷。或者,在万里英尺的高空,打开电脑就能安全地浏览网页,而这只靠光线与网络连接。
Fraunhofer 电信研究所和柏林HeinrichHertz 研究所共同主导一项工作,是欧盟OMEGA家庭千兆接入计划的一部分。两个研究所的研究人员发明此项技术的目的是在试图寻找下一代通信适合的继任品。发光装置依赖于发光二极管和一个简单的调制器来控制闪烁,覆盖面积约为90 平方英尺,任何终端设备需要配备简单的光电二极管来接收信号。这种无线局域网利用日常的LED 灯光进行数据传输,其传输速率可高达100Mbit/s。
Harald Haas 介绍说:“ LED(Lighting EmittingDiode)即发光二极管,是一种半导体发光器件,它有非常棒的敏锐性,我们可用非常高的速度调整它的强度,也可用非常高的速度将它关闭,我们正在进行这方面的技术探索。比方说一个普通的台灯,我们将其装上价值3 美元的LED灯泡,并置入我们开发的信号处理技术。台灯上有个小洞用来安放接收器,接收器会将我们制造出的变化微小的波动转换成电子讯号,这些电子讯号会被转换成高速数据串流。那么,当我打开光源时,光会穿过安有接收器的小洞时,会发生什么事?正如你们所知,这是一座台灯,它照亮了四周的空间,但同时,你可以看到藉由这束光源传输的高分辨率影片。”这个系统称为D-Light, 使用叫做SIMOFDM(正交分频多任务)的数学技巧,使它能以非常快的速度改变LED 的输出强度,而人眼无法看出其中变化。未来Harald Haas 希望这个技术能整合在智慧手机中,不仅是整合一个光传感器,也许会在其中装置一台相机。这个技术除了运用了革命性的网络接收方式以外,还将杜绝来自于无线网络路由器发射所造成的潜在有害电磁波污染,并藉由路灯存取和传输。
谈及研发这项技术的初衷,Harald Haas表示,目前无线通讯在人们的生活中已成为像水电一样的公共设施,我们传输无线数据的方式是使用电磁波,特别是无线电波,它们稀少、有限且昂贵。我们只拥有特定范围内的电磁波,这种限制使我们无法应付无线数据传输所需。另一方面,全球设置了140 万座无线电塔,这140 万座无线电塔或基地台,消耗了很多能量,请注意,大部分能量不是用来传输无线电波,而是用来冷却基地台,这使得基地台的效能只有5% 左右,这造成了一个大问题。另外,特定环境中,我们需要关闭手机,这样无线网络也随着通讯工具的关闭而消失。再者,就是安全性,这些无线电波可以穿透墙壁,可以被拦截,为网络安全提供了很大的隐患。
如何解决这样的瓶颈,Harald Haas 研究发现,光已存在了千百万年,事实上,它创造了人类、创造了生命,创造了所有有生命的东西,因此,本质上它使用起来是安全的,若能利用它来进行无线通讯,不是很棒吗?
现在我们已经拥有了照明的基础设施,我们可以利用它们进行通讯吗?是的。我们唯一需要做的一件事,就是必须换下低效率的白炽灯泡、荧光灯,用这种LED 新科技灯泡代替。
这项技术的吸引力是显而易见的:仅需要很少的成本和微小的调整就可以部署LED 光通信,并且可以在传统无线电波和无线网络无法覆盖的地方传输数据。
想想看未来的一天,两位宅男相约LED灯下,用光几分钟就交换了10 多兆的片子,这可比蓝牙分享提速了很多倍。无所不在的无线网络是未来的展望。