探究可見光通信LiFi的“前世今生”
摘要: 2013年5月,清華大學與勤上光電簽訂了LED無線光通信項目,將一個新名詞“LED無線光通信”拋到公眾面前。當時,大眾對這一名詞都比較陌生,或只知其名不知其事。同年10月,復旦大學又傳出好消息,LED可見光通信技術在其計算機科學技術學院實驗室成功實現。
2013年5月,清華大學與勤上光電簽訂了LED無線光通信項目,將一個新名詞“LED無線光通信”拋到公眾面前。當時,大眾對這一名詞都比較陌生,或只知其名不知其事。同年10月,復旦大學又傳出好消息,LED可見光通信技術在其計算機科學技術學院實驗室成功實現。研究人員將網絡信號接入一盞1W的LED燈珠,燈光下的4臺電腦即可上網,最高速率可達3.25G,平均上網速率達到150M,堪稱世界最快的“燈光上網”。一時間,“復旦大學實現點燈上網”的消息不脛而走。隨后,有關可見光通信技術的消息就如潮水般涌來,LiFi徹底火了一把。
可見光通信研究早已開啟
可見光通信這一概念并非2013年才有。實際上,早在2000年,日本慶應大學的Tanaka等人和SONY計算機科學研究所的Haruyama就提出了利用LED燈作為通信基站進行信息無線傳輸的室內通信系統。2002年,Tanaka和Komine等人對LED可見光通信系統展開了具體分析,并于同年正式提出了一套結合電力線載波通信和LED可見光通信的數據傳輸系統。時光飛逝,科研人員從未放棄研究,終于在2008年10月的東京國際電子展上,日本太陽誘電公司向全世界首次現場展出了白光LED的通信系統,當時,它的最大傳輸距離僅20cm。雖然這個距離相當短,但在當時,那確實是獨一無二的創新技術!
鏡頭切換到國內可見光通信研究。2006年,北京大學首次提出了基于廣角鏡頭的超寬視角可見光信號接收方案,并進行了一系列的理論和實驗工作。2008年,繼日企首次公開展示白光LED通信系統之后,暨南大學教授陳長纓研制出國內首臺白光LED可見光通信樣機,傳輸距離大于2.5米。但直到2013年,“復旦大學實現LED燈光上網”的消息瘋傳網絡,LED可見光通信才真正地呈現在國內民眾面前。
繼日本、中國之后,歐洲國家也陸續展示可見光通信研究。2009年,牛津大學的Brien等人利用均衡技術實現了100 Mbit/s的通信速率;次年,他們展出了室內可見光通信演示系統,利用16個白光LED通信,完成了4路高清視頻實時廣播。到2010年,德國Fraunhofer Henrich Hertz Institute實驗室的科研人員將這一通信速率提高到513 Mbit/s,創造了當時可見光通信速率的世界紀錄。當時的可見光通信還不叫LiFi,而是VLC(Visible Light Communication)。直到2011年,愛丁堡大學哈拉爾德?哈斯教授演示了帶有信號處理技術的LED燈泡如何將高清視頻傳輸到電腦上,并將可見光通信命名為LiFi(Light Fidelity)。2013年10月,來自英國多所高校的研究者們將LiFi的通信速率刷新到高達10Gb/s。
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