“和WIFI(無線保真)不同,我們可以實現有光的地方就有無線網絡。”近日,在英國愛丁堡大學任教的德國物理學家哈拉爾德·哈斯在一場報告中展示了讓人料想不到的新奇技術:開一盞LED燈,就可以通過燈光傳遞網絡信號,其傳輸速率甚至遠超目前通用的WIFI技術。
此前,復旦大學研究團隊也宣布,成功實現屋內可見光傳輸網絡信號,并創下燈光上網速度的世界紀錄。這種被哈拉爾德·哈斯稱為“LI-FI”(光線保真)的技術,一時成為各國科學家追逐的熱點。
可以肯定的是,燈將不再僅僅是照明工具。隨燈光撲面而至的,還有你的電子郵件、當日的重大新聞、剛剛更新的視頻節目,以及互聯網上的一切。
用光的明暗代替“1”“0”信號
“燈光上網聽上去十分神奇,但是這一技術的基本原理闡釋起來并不復雜。”省科學院應用數學研究所研究員成彬說,“數字傳輸中,最基本的信號就是‘1’和‘0’,如果我們將燈光打開的‘明亮’狀態設定為‘1’,燈光關閉的‘黑暗’狀態設定為‘0’,那么通過燈光的開開合合,就可以實現數字信號的傳輸。”
“顯而易見,遵循這一技術思路,必須要找到可以耐得住成千上萬直至更高頻次開關而不被損壞的燈光設備。”成彬表示,“傳統的白熾燈以及日光燈最忌諱的就是反復開關,這會大大縮短其使用壽命。但對于發光二極管——LED來說,連續開關幾乎不影響使用。”
“更為重要的是,白熾燈的響應時間為毫秒級,而LED燈的響應時間為納秒級。”成彬說,這表示LED可以實現超高頻率的開合,這為實現以燈光為介質的高速無線網絡奠定了技術基礎。“這一閃光頻率也遠遠超越了人眼所能識別的極限,所以大家大可不必認為通過燈光閃爍來傳遞網絡信號會‘閃壞眼’。”
哈拉爾德·哈斯在實驗中驗證:LED可以以人眼覺察不到的速度高速閃爍,并快速傳輸二進制編碼。只要把一個微小的芯片插入每一個潛在的照明設備中,這些照明設備就能成為高速數據傳輸的潛在載體。2011年哈斯把這種用可見光無線傳輸信息的方式稱之為“LI-FI”,這被《時代》周刊評為最偉大的50個發明之一。
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