隨著LED成為室內(nèi)照明的常見(jiàn)光源，它正在打開(kāi)一個(gè)移動(dòng)設(shè)備鏈接互聯(lián)網(wǎng)的新途徑。LED具有比Wi-Fi更寬的帶寬和更快響應(yīng)時(shí)間的潛力。至少，這是哈拉爾哈斯，愛(ài)丁堡大學(xué)移動(dòng)通信院長(zhǎng)所希望的。

“所有條件，所有設(shè)備都已經(jīng)準(zhǔn)備好了，”哈斯說(shuō)：“我們所要做的就是把他們組裝到一起，讓他們工作。”

哈斯的團(tuán)隊(duì)，同劍橋大學(xué)、牛津大學(xué)、圣安德魯斯和斯特拉斯克萊德大學(xué)的研究人員，正在英國(guó)進(jìn)行由工程和物理科學(xué)研究理事會(huì)資助5800000英鎊的為期四年的項(xiàng)目。他們追求超并行的可見(jiàn)光通信——使用多種顏色的光，在數(shù)米的距離內(nèi)提供高帶寬的聯(lián)系。這樣的Li-Fi系統(tǒng)，正如它的名字，可以在某些情況下，替代或補(bǔ)充傳統(tǒng)的基于射頻的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接。但想廣泛應(yīng)用這樣的無(wú)線技術(shù)將是一場(chǎng)艱苦的戰(zhàn)斗。

在去年10月份的IEEE(電子電氣工程師協(xié)會(huì)) Photonics公司會(huì)議，該聯(lián)盟的成員展示了他們剛?cè)〉玫倪M(jìn)步。例如，該小組已使用市面有售的紅，綠和藍(lán)LED燈管既作為發(fā)射器也作為光電二極管去進(jìn)行光檢測(cè)。通過(guò)這種方式，他們創(chuàng)建了以110 Mb / s速率的同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。當(dāng)僅在一個(gè)方向傳輸時(shí)，它們可以達(dá)到155 Mb / s的速率。

但哈斯說(shuō)，這個(gè)版本受現(xiàn)有的發(fā)光二極管的限制，并需要在同一時(shí)間使用LED作為發(fā)射器和檢測(cè)器。但是，該團(tuán)隊(duì)的成員已經(jīng)創(chuàng)造了一個(gè)更好的LED裝備，它提供了速率接近每秒運(yùn)行4千兆位的光輸出功率，使用的光電二極管接收器高帶寬僅有5毫瓦。用一個(gè)簡(jiǎn)單的鏡頭增強(qiáng)距離，就能夠以高達(dá)1.1 Gb / s的數(shù)據(jù)發(fā)送10米，很快他們將增加至15 Gb / s，哈斯說(shuō)。該802.11ad的Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)為60千兆赫的無(wú)線電波，Li-Fi略低于7 Gb / s的，所以Li-Fi將增加一倍以上的速度。

他們還使用雪崩光電二極管，來(lái)做出更好的接收器。在雪崩光電二極管中，單個(gè)光子撞擊接收機(jī)產(chǎn)生電子的級(jí)聯(lián)，可以放大該信號(hào)。哈斯的研究小組在Li-Fi網(wǎng)絡(luò)研發(fā)中心已經(jīng)創(chuàng)建了第一個(gè)接收Li網(wǎng)絡(luò)CMOS集成的雪崩光電二極管。

另外，在德國(guó)德累斯頓的弗勞恩霍夫研究所計(jì)劃在2014年十一月在慕尼黑電子貿(mào)易展上宣布Li-Fi熱點(diǎn)計(jì)劃。弗蘭克Deicke，該團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)開(kāi)發(fā)人說(shuō)，該系統(tǒng)將最有可能使用的紅外光，并針對(duì)工業(yè)用途，而不是消費(fèi)者。熱點(diǎn)設(shè)定為一具有高達(dá)1 Gb / s的數(shù)據(jù)速率點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路。

“你可以有USB連接線傳播數(shù)據(jù)的速率，”Deicke說(shuō)。“這是對(duì)大多數(shù)無(wú)線技術(shù)，非常具有挑戰(zhàn)性的，如Wi-Fi和藍(lán)牙。”另一個(gè)優(yōu)勢(shì)，Deicke說(shuō)，Wi-Fi的接收單位是毫秒之間的時(shí)間，而Li-Fi網(wǎng)絡(luò)連接的延遲是微秒數(shù)量上的。在工業(yè)應(yīng)用中，數(shù)據(jù)的傳感，致動(dòng)器之間流動(dòng)，以及控制單元，低延遲和高數(shù)據(jù)率等，這些Li-Fi有的功能Wi-Fi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接是沒(méi)有的。“我們并不想取代Wi-Fi，”他說(shuō)。“這不是我們的目標(biāo)。”

但Deicke說(shuō)Li-FI網(wǎng)絡(luò)可以補(bǔ)充現(xiàn)有的通信技術(shù)，包括Wi-Fi和千兆以太網(wǎng)?，F(xiàn)在，他的研究小組關(guān)注的重點(diǎn)不在Li-Fi網(wǎng)絡(luò)與一般的照明結(jié)合上，哈斯建議。

盡管一組歐洲學(xué)術(shù)研究人員和網(wǎng)絡(luò)公司的研究目標(biāo)是消費(fèi)者市場(chǎng)，該小組正在開(kāi)發(fā)一個(gè)名為高級(jí)轉(zhuǎn)換和易于管理的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)(ACEMIND)制定的方法來(lái)管理家庭和小型企業(yè)的本地網(wǎng)項(xiàng)目。 ACEMIND包括一些示范項(xiàng)目，以測(cè)試不同的技術(shù)，包括Li網(wǎng)絡(luò)連接。 Dmitris Katsianis，雅典大學(xué)ACEMIND的參與者，認(rèn)為L(zhǎng)i網(wǎng)絡(luò)可能在未來(lái)五年之內(nèi)進(jìn)行實(shí)際使用。“Li網(wǎng)絡(luò)在電磁敏感的領(lǐng)域非常有用，例如在醫(yī)院，飛機(jī)客艙，以及電廠。”他說(shuō)。

哈斯期待一個(gè)更大的市場(chǎng)。他預(yù)計(jì)LED的發(fā)展將擺脫光源，以幾乎相同的方式從通信設(shè)備發(fā)展到移動(dòng)通信的手機(jī)。“在25年內(nèi)，在你的房子里的每一個(gè)燈泡都可以讓你的手機(jī)連接網(wǎng)絡(luò)。”他說(shuō)，“這將在以后除照明外用途中最多的一個(gè)”。