光學(xué)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)取代WiFi：用LED燈發(fā)射信號上網(wǎng)

LED光學(xué)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )：只要燈亮著(zhù)就能上網(wǎng)

2050年未來(lái)都市的關(guān)鍵詞：數字生活。這是依托互聯(lián)網(wǎng)和一系列數字科技技術(shù)應用為基礎的一種生活方式，可以方便快捷地帶給人們更好的生活體驗和工作便利。

哥倫布航海時(shí)代，世界突然變得很大；計算機、互聯(lián)網(wǎng)問(wèn)世后世界又開(kāi)始變小。隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用的日益普及，人類(lèi)生活方式開(kāi)始改變。地球人貌似一夜之間都變得“智慧”起來(lái)，甚至連物品都有了“思想”。

不僅如此，在2050年科技高速發(fā)展的未來(lái)，不論使用哪一種設備，都可以在任何時(shí)候、任何地方借助無(wú)線(xiàn)手段傳送數據。LED光學(xué)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的普及，推動(dòng)“物聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展，整個(gè)世界輕易相聯(lián)……

如今，人們已習慣無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)。沒(méi)了網(wǎng)線(xiàn)的束縛，我們更能享受網(wǎng)上沖浪的樂(lè )趣。然而，因為物體的阻擋如墻壁等，房間里一些地方難免接收不到信號，或者信號極弱。于是，科學(xué)家們設想，何不讓燈光來(lái)發(fā)射信號？只要燈亮，就不愁沒(méi)網(wǎng)上。

這一看似天馬行空的想法如今已成現實(shí)。在上海世博會(huì )中國航空館里，中科院半導體研究所的科學(xué)家展示了這項最新最前衛的成果：LED光學(xué)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )……

按光索網(wǎng)原理 光線(xiàn)作媒 “閃爍”出信號

LED 燈以極快的頻率不停開(kāi)關(guān)，燈光在閃爍時(shí)發(fā)出脈沖，實(shí)現信號傳送。這種高頻的閃爍是人眼無(wú)法察覺(jué)的，所以L(fǎng)ED燈可以照明、發(fā)信號兩不誤。

在航空館的LED光學(xué)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )展示平臺上，一束光筆直的照到一臺筆記本電腦上，工作人員在燈光下自由的上網(wǎng)沖浪。這就是LED光學(xué)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )———以L(fǎng)ED照明燈發(fā)出的光當作網(wǎng)絡(luò )信號的傳輸工具。

其原理是：LED燈以極快的頻率不停開(kāi)關(guān)，燈光在閃爍時(shí)發(fā)出脈沖，實(shí)現信號傳送。這種高頻的閃爍是人眼無(wú)法察覺(jué)的，所以L(fǎng)ED燈可以照明、發(fā)信號兩不誤。

從上世紀70年代后期開(kāi)始，就有研究人員研究室內光通信。IBM蘇黎世實(shí)驗室的工程師們在當時(shí)建立了首個(gè)工作系統。在日常生活中，用光傳輸數據的例子也隨處可見(jiàn)。例如早些年手機上的紅外傳輸功能。

如今當節能的 LED成為未來(lái)照明的趨勢時(shí)，科學(xué)家自然選擇其作為傳播信號的工具。而且LED的燈光是可見(jiàn)光，更方便人們“按光索網(wǎng)”。

按光索網(wǎng)性能：鏡子反射也能上網(wǎng)

當漫反射的光使整個(gè)房間明亮起來(lái)時(shí)，網(wǎng)絡(luò )信號也隨即充斥整個(gè)房間。更神奇的是，通過(guò)鏡子反射的光也一樣有信號！

傳統無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的覆蓋面積很大程度依賴(lài)于無(wú)線(xiàn)路由器的能力。無(wú)線(xiàn)路由器在使用時(shí)會(huì )發(fā)射一種射頻信號，即擁有一定發(fā)射頻率的電波。這種電波雖然沒(méi)有被證實(shí)對人體有害，但畢竟不是綠色環(huán)保的。相比之下，光傳輸信號最大優(yōu)勢就是沒(méi)有任何電磁波。

光學(xué)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的信號強弱一方面是在于光強，一方面在于接收探測器的靈敏度。以目前我國的研究水平來(lái)看，完全可以做到漫反射接收———當漫反射的光使整個(gè)房間明亮起來(lái)時(shí)，網(wǎng)絡(luò )信號也隨即充斥整個(gè)房間。更神奇的是，通過(guò)鏡子反射的光也一樣有信號！

LED光學(xué)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，對網(wǎng)絡(luò )運行商和電腦設備沒(méi)有任何要求，只要是普通的外網(wǎng)就能夠接入?，F在市面上賣(mài)的LED燈只有照明作用，如要用于通訊就必須在LED上安裝一個(gè)小“儀器”，讓其實(shí)現高頻率閃爍。

在過(guò)去，一個(gè)區域要實(shí)現無(wú)線(xiàn)信號全覆蓋，只能擺上很多個(gè)無(wú)線(xiàn)路由器。如今，科學(xué)家們能在小區電線(xiàn)接入的地方直接承載通訊信號，屆時(shí)不論是小區的路燈，還是每一家的照明燈，都能發(fā)送上網(wǎng)信號。

按光索網(wǎng)·優(yōu)勢 比光纖更快 飛機上照用

光學(xué)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )剛好針對“最后幾公尺”的問(wèn)題，也就是如何把寬帶數據流從信息骨干網(wǎng)終端傳送到室內的無(wú)線(xiàn)設備上，其優(yōu)勢不言而喻。

LED的傳輸速度較快，信號更穩定。LED材料的不同，會(huì )導致其調制能力和最大帶寬都不一樣。目前國際上認為，LED光學(xué)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )理論上可以到達500Mbps的速率。

通信公司還有個(gè)“最后一公里”的說(shuō)法，指的是把寬帶服務(wù)從全國的高速數據通信骨干網(wǎng)接入終端用戶(hù)時(shí)遇到的困境：盡管這只是整個(gè)通信路徑中的最后一小段，但費用之高卻令人咋舌?，F在進(jìn)小區的光纖寬帶是100M。其實(shí)光纖通信也還是光，只是它在特制的光纖里面傳輸，外界干擾小，所以速度快。但不同的小區需要建設不同的光纖網(wǎng)絡(luò )，通常需要非常長(cháng)的時(shí)間。

與此類(lèi)似，光學(xué)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )剛好針對“最后幾公尺”的問(wèn)題，也就是如何把寬帶數據流從信息骨干網(wǎng)終端傳送到室內的無(wú)線(xiàn)設備上，其優(yōu)勢不言而喻。

這種光學(xué)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )尤其適合在醫院和工廠(chǎng)使用，因為在這些區域中，傳統的射頻傳輸會(huì )干擾導航設備、醫療器械或控制系統。

此外，LED光學(xué)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )讓人們在飛機上也能隨意的使用寬帶。飛機通過(guò)衛星跟地面是實(shí)時(shí)保持聯(lián)通的，借此獲得上網(wǎng)信號。當LED光把網(wǎng)絡(luò )信號“照”向每個(gè)乘客時(shí)，沒(méi)有了電磁波的干擾，飛機導航完全不受影響。

未來(lái)，應用這項技術(shù)使得車(chē)與車(chē)之間也可利用前后車(chē)燈進(jìn)行通訊。但只是語(yǔ)音通訊，想上網(wǎng)還得借助路燈。

“LED光學(xué)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )”2050年可行性報告

光學(xué)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )很有商業(yè)價(jià)值，用起來(lái)很方便，但是真正實(shí)現起來(lái)也有難度，因為它選擇了一條最復雜的信道———大氣來(lái)傳輸數據。充滿(mǎn)不測風(fēng)云的天空一定會(huì )為無(wú)線(xiàn)光通信帶來(lái)很多變數，但室內用肯定沒(méi)問(wèn)題。

光學(xué)無(wú)線(xiàn)通信的一系列特點(diǎn)：傳輸速度快，成本比鋪光纖低，建設速度快，不需要無(wú)線(xiàn)電頻率許可，也無(wú)須開(kāi)挖管道的市政許可，便攜性強，便于維護，對周?chē)沫h(huán)境也沒(méi)有影響。

但是，光學(xué)無(wú)線(xiàn)通信受到發(fā)射能量的限制，不可能傳送太遠，可靠性也會(huì )受到很多外部因素影響。例如，敵人在光學(xué)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的鏈路上生一把火，用人造煙霧破壞了信息完整性。

然而，上述的弊端顯然并不能阻擋光學(xué)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展。當LED成為未來(lái)的必然趨勢，LED光學(xué)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )也成為了必然。