金沙国际唯一官网LED灯有望成为网络设备,德科

作者: 科学科技  发布:2019-09-03

德科学家创造LED可见光通信数据传输新纪录 每秒500兆

姓名:苏彦恺

德国佛劳恩霍夫应用研究所的研究人员将无线网络和光学结合在一起,能把客厅普通的LED灯也变成网络设备,帮助用户的智能手机或是电脑接收或是发送数据。据称,这项技术研发可以借助闪烁的LED灯将数据从空中传输,使传输速度达到每秒1000兆,并以三种不同颜色的LED灯光,表达不同的传输数据率。

德国研究人员日前创造了每秒500兆的可见光通信传输新纪录。

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金沙国际唯一官网,LED灯在日常生活里非常普及,无论是房间、办公室、街道都能发现这一产品。LED灯除了为人们提供照明外,还有没有更强大的功能呢?

德国西门子公司1月15日发表公报说,该公司和海因里希:赫茨研究所的科学家通过特殊方式使发光二极管高频闪烁,附近的光电探测器将接收到这种光信号转换为电脉冲,其信息传输速度达到每秒500兆。

【嵌牛导读】:在这个飞速发展的信息时代,“智慧家庭”概念兴起,计算机和智能设备迅速普及,给现代人类生活带来了翻天覆地的变化。令人惊叹的前沿新技术每天都在不断地出现,并同时给人类社会以冲击。可见光通信(Visible Light Communication,VLC),便是其中的一种。

该研究所的研究人员AnagnostisParaskevopoulos称,他个人认为这项技术的初试使用或将投入到会议室、展会、工业生产环境以及医院等更具专业水平的场所。

此前可见光通信最高传输速度为每秒200兆,也是由西门子和海因里希:赫茨研究所共同创造的。

【嵌牛鼻子】:以太网;可见光通信;LED;光电转换

不过他也表示,这样的技术会引发一系列问题。例如,如果LED灯采用电池供电,这意味着短程的范围内接收信号才会更好。另一个问题是,强烈的阳光会影响LED灯的信号接收器,这对应用于户外的LED设备具有一定伤害。随着距离变化它的性能也会变化,20米的范围外的传输速度只有每秒20兆。

与无线局域网相比,可见光通信技术可利用荧光灯或发光二极管等室内照明设备发射信号。利用具备接收和送发信息功能的电脑以及移动信息终端,用户可以在室内灯光照射到的地方,下载和上传数据。这种技术安全性高,只要用窗帘遮住光线,信息就不会外泄至室外,减少了数据被窃的可能性。

【嵌牛提问】:可见光通讯是什么?与普通通讯方式比它有什么优势?

此外,这种可见光的通信也要求视距通信条件,毕竟光无法具备穿透墙壁的功能。不过,通过房间内所有LED灯的相互协调,用户还是可以在房间内的任何一个角落接收信号。

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这一研发的局限性还在于,并不是每一位用户都希望自己的手机或是电脑接收信号的时候,头顶上必须有一盏发光的LED灯。不过该研究小组表示,日后的研发或推出肉眼看不到光线的红外LED灯。

一、技术产生背景及其优势

当今时代移动数字终端的范畴发生革命性的变化,给传统接入网技术带来了巨大的考验。光纤到户“最后一公里路”的困境、无线接入网频谱资源的紧张、RFO(Radio Over Fiber,光载无线通信)技术的不成熟和电磁辐射都制约着这个瓶颈的突破。当今世界正在演绎一场“Anywhere,Anytime”接入方式的深刻变革,社会也在呼唤一种拓宽频谱资源、绿色节能、可移动的接入方式。由此,可见光通信应运而生。

2000年可见光通信的概念横空出世,其利用发光二极管(LED)作为光源,在LED照明的同时可以高速的通信。在可见光通信系统中,白光LED具有通信与照明的双重功能。由于LED的调制速率非常高,人眼完全感觉不到其闪烁。可见光通信系统可利用室内白光LED照明设备代替无线局域网基站,其通信速度可达每秒数十兆至数百兆,只要在室内灯光照到的地方,就可以实现长时间的高速数据传输;可见光通信系统具有安全性高的特点,室内的信息不会外泄漏到室外;由于不使用无线电波通信,在对电磁信号敏感的环境中可以自由使用该系统。除此之外,与传统的射频通信以及红外无线光通信技术相比,可见光通信还具有对人体安全、频率资源丰富等优点。

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图1. VLC在室内应用中优势明显

二、核心原理

以LED为载体的可见光通信是在不影响正常照明前提下,将信息通过调制器进行调制后,将数字信号载频到LED灯具上,通过LED灯具发出的可见光进行信号发送,接收端利用光电转换器(PD)接收含有信息的可见光,并转换为电信号,然后进行滤波、整形和放大,并从中解调出相应的模拟信息。

如果需要双向传输(即下行和上行)或多路传输,则需要进行频谱区分或多路取样调制,并加入同步识别信号和同步检测信号。

对于可见光通信基站,通过信号源连接线将各个基站并联连接,在只有下行信号传输系统中,无“信息接收部分”,只能通过“信息发射部分”将光信号下行,由带有光电接收器/信号解调器的电脑或手机接收。

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图2. VLC基本应用场景

三、应用领域

1、智能照明

智能建筑需要智能照明。基于可见光通信的智能照明不仅能提供照明、控制和交流等基础设施,还可以大大减少室内线路连接和能量损耗。

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