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如果灯泡能通信,您想让它做什么

2019-06-07 13:26栏目:通信

编者按:除了作为照明光源,LED 灯作为通信光源,在无线通信领域也越来越受到大家的关注。而可见光通信,就是依托LED 照明,进行照明与通信的融合,实现无线领域从电磁向光传输演进的一项新技术。

2008年,中科院启动了半导体照明信息网(Solid State LightingInformation Network,S2-link)技术研究2009年,中科院半导体研究所研发的可见光通信演示系统参加了2009中国国际工业博览会展示;2010年,在上海世博会上展示了灯光控制家用电器和灯光上网。

据《江湖月报》报道,近期,闭关修炼多年的 S 哥(擅长技能:可见光通信技术)与无线江湖大佬 W 哥(擅长技能:WiFi 技术)进行了一场虚拟的无线通信技术武林对决,若干吃瓜群众现场观摩。

第一回合:高速

赛况:比赛现场有微波炉、无线路由器等射频干扰源,属于电磁信号复杂区。W 哥的 WiFi 信号受到严重的邻频干扰,300 M 的网卡连50 M 也跑不到。而 S 哥的灯光上网信号,因为不怕电磁干扰,轻松跑到610 M 。

注解:可见光的光波频率大概是百 THz 量级,WiFi 的电波频率大概 GHz 量级。一般来说光通信比电通信要快,且因为频率相差很大,光通信也不容易受到电磁信号干扰。

WiFi 使用的 IEEE 802.11b/g 标准的工作频段为2.4 GHz ,而日常生活中许多电气设备辐射的射频信号正好工作在这一频段,如:微波炉、蓝牙设备、无绳电话、电冰箱等,所以 WiFi 无线网络肯定会受到影响。

如果在无线环境中存在多台无线设备,则还有可能产生频道冲突,无线信号串扰的问题。如果距离无线设备及电缆线路100米内有无线电发射塔、电焊机、电车或高压电力变压器等强信号干扰源,则也有可能会对无线信号或设备产生强干扰。

第二回合:大容量

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赛况:比赛现场提供10 Gbps 的高速光纤到户,请 W 哥和 S 哥为多用户提供高速无线上网服务。因为目前1个无线路由器和1盏 LED 灯都不能实现10 Gbps 的实时通信,故只能采用多个无线路由器和多盏灯来分配10 Gbps 的有线带宽。

W 哥的 WiFi 信号受到多个无线路由器严重的邻频干扰,下载进度条很慢。而 S 哥的灯光上网信号,因为灯罩限制光串扰,每个用户轻松跑到100 Mbps - 300 Mbps 。

注解:射频信号不容易局限信号的覆盖范围,故多个路由器的信号会交叠,产生邻频干扰,严重影响上网速度。可见光通信利用 LED 的透镜或灯罩可以把光局限在很小的区域,故可以通过分割非常多的热点小区来提高整个系统的通信总容量,在一个几十平米的房间内实现数十 Gbps 的无线容量没有任何问题。

第三回合:安全

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赛况:比赛现场进行了无线上网安全性测试,通信安全大家都关心啊。W 哥的 WiFi 信号因为会穿墙,被人抓包后进行了破解密码,财产损失惨重。而 S 哥的灯光上网信号,因为窗帘就能阻挡灯光外泄,3位黑客在黑暗中没搜到信号,据说他们的眼泪打湿了窗玻璃。

注解:一般现在的无线路由器能穿两扇混凝土墙,要是辐射功率大的路由器则信号穿墙更厉害。虽然银行账号和密码等信息会经过加密后传输,但是只要数据包能被人截获,就有可能被破解。倘若黑客搭建一个 WiFi 钓鱼热点,你以为是连接的自己家路由器,实际上是老王的钓鱼热点,细思极恐吧。

灯光不穿墙,穿窗帘都不行,只要你用自己的眼睛看好了,光没有外泄,再牛的黑客也抓瞎。如果有人口袋里揣个伪基站到机场钓鱼,可能没法发现。但是,如果咖啡厅里突然多出一盏灯,店员的眼睛肯定能看到。

观众互动

通过上面三个回合的比拼,吃瓜群众们开始了解可见光通信的特点和意义了。面对这样一项无线通信新技术,几位观战的吃瓜群众提出了不同的应用需求。

如果灯泡能通信,您想让它做什么

针对大家的应用需求,尤其针对那些产品众筹的呼声,S 哥是这样回答的:以一己之力,促学以致用!这是我的情怀。十三五期间的国家重点研发计划项目“可见光通信关键技术及系统研发”,主要研发基于大功率荧光型 LED 的高速实时可见光通信技术涉及的光源、探测器、专用集成电路和模块,并实现商业级的应用示范。希望我国能把握住这次无线通信新技术的变革发展机遇。