德赛杯落幕 产学研合作助力汽车电子行业腾飞
不需要宽带,不需要无线路由器,只要亮着灯,就能通过灯光传播无线信号,实现上网 。这一看似在科幻片中才出现的景象,如今已成为现实 。
江苏世杰光电公司日前研制出可利用LED光通信的智能家居系统,实现照明、智能通信两者的有机融合 。这一成果有望三五年内在扬州实现转化 。
1、开盏LED灯,照明上网两不误
很多习惯于无线上网的人,都碰到过这样的烦恼:如果房间里有墙壁等物体的阻挡,一些地点信号就很差;上网的人多时,网速会很卡 。于是,科学家们设想:何不让灯光来发射信号?这样,只要灯一亮,就不愁没网上了 。
“半导体智能家居系统,可以通过半导体LED灯,在照明的同时,作为光学无线通信的光源 。”江苏世杰光电有限公司副总经理、美国加州大学电子工程系博士李漪阳介绍,LED(即发光二极管)可以直接把电转化为光,也能成为无线信号的载体 。
“智能家居系统一个重要的运用,就是室内移动终端(如手机、笔记本电脑等)的高速无线光介入和联网 。我们在灯里放置了一个模块,这个模块可以接收和传递无线信号 。”李漪阳表示,利用LED灯光上网,具有上网速度快、链路性能高、大容量等优点,克服了目前无线频谱资源有限而导致系统容量小的瓶颈 。
李漪阳说,LED照明灯是公认的节能光源,也是未来主流的照明光源;光学无线通信因为没有任何电磁波,是典型的绿色健康通信 。
2、上网速度翻倍,造价减半
李漪阳说,这一系统应用后,不论是小区的路灯,还是每一家的照明灯,都能发送无线上网信号 。
在通信业内有一个“最后一公里”的问题,即把通信服务从高速通信干网接入终端用户时遇到的困境——为了提高宽带服务最后一小段路径的网速,往往要花费高昂的成本 。“现在很多小区光纤宽带的速度是4M—6M,LED灯的无线信号理论上可以实现80M的传输速度,且信号更稳定,造价只有有线宽带的一半 。”
LED灯打开时能用灯光传输信号,如果白天不开灯,怎么办?李漪阳解释,关灯时,灯内的模块可以换成红外光传输信号 。
【德赛杯落幕 产学研合作助力汽车电子行业腾飞】虽然利用LED光上网有很多好处,但受到发射能量的限制,光学无线通信不可能传送太远 。而且,由于其传输数据依靠的是大气这一介质,其可靠性会受到诸如天气变化等外部因素的影响 。
3、矿工的“顶灯”也能通信
除了上网,LED光还能在哪些领域运用呢?
众所周知,为防止引起瓦斯爆炸,在地下矿井内工作的人员是不允许通电话的 。但李漪阳表示,在矿井,矿工们依靠头盔上装配的LED照明灯能够互换信息,也可通过两侧的隧道照明灯接入有线网络,实现与井外通信、矿工定位和井下实时监控等 。
“光通信一旦运用,在地下工作的矿工们不必每次通电话都要跑到特定的巷道、用专门的电话,只要带着头盔上装配的LED照明灯就能彼此通讯,或者通过接收隧道两侧的照明灯特定模块发出的、通过光载体传输的信号,与地面上进行通讯 。”李漪阳还表示,光通信除了简单的通讯联络功能之外,还可以对矿工所处的位置进行定位和反馈 。若是井内有突发状况,通过光通信,外界可以第一时间获知矿工所在的具体位置 。
李漪阳告诉采访人员,目前“智慧矿山”系统已在中国矿业大学进入研发测试阶段,预计今年年底就能测试完成 。据悉,他们已初步将生产“智慧矿山”相关设备仪器的工厂定在扬州 。
4、还可进行LED定位导航
此外,还可在医院手术室、飞机机舱等无线通信系统被禁止或被限制的场合运用LED光通信系统 。
采访人员同时还了解到,未来的光通信运用范围非常广阔 。除了在家庭、特殊环境下的运用外,还可以在大型复杂场所、建筑物内、地铁等处实现掌上型移动终端的自身定位和导航 。在这些环境内,众多的LED照明灯可以如同GPS系统中的诸多卫星一样,作为提供定位信息的位置传感器 。
“这项功能很实用 。比如在某个大型商场一时找不到需要的货物,通过光通信就能精准地告诉消
费者所需物品的位置,同时还可以将最新商品和打折信息都传输到消费者手中 。”李漪阳说 。
不仅如此,如今越来越多的车辆也使用白光LED灯,这样一来,车辆之间、车辆与交通信号灯之间可以通过LED实现通信,司机在驾驶中可以获得最及时的道路信息 。公路上若同时还安装有LED路灯,通过光通信技术,照明系统可以变成“媒介”,向来访者广播各种实用信息,如城市景点介绍、实时路况、商业活动等 。
“通俗一点说,就是LED灯不再只有单一照明的功能,还能实现‘来而往之’的通讯 。”
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