@ 2017.03.21 , 11:00
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光线Wi-Fi:比现有技术快百倍的无线网络

几乎每个人都体验过无线网速度慢产生的烦躁。家庭无线设备传输的数据越来越多,而且只会不断增长并导致无线网络拥堵。埃因霍芬理工大学(TU/e)的研究人员提出了一种令人惊讶的解决方案:基于安全红外线的无线网络。不仅实现了网络速度的提升(每个射线40Gbps),而且由于每个设备都得到自己专有的红外射线,无需与其他设备共享。上周Joanne Oh据此获得了她的博士学位。

[本图版权存疑,不予展示]

该系统较为简单,并且原则上搭建的成本也较低。无线数据来自于几根中央“光天线”,例如安装在天花板上。“光天线”能十分准确地管理由光纤供应的光线。由于系统中不存在移动的部分,因此无需维护和供电:天线包含了一对以不同角度发射不同波长光线的光栅(被动衍射光栅)。改变光线波长就改变了光线的方向。由于使用了安全波长的红外线,因此无法被人类双眼看到,不会产生任何危害。

无干扰
如果你在使用手机或者平板的时候移动到了光天线的覆盖范围之外,那么其他的光天线将会接管。该网络利用传输返回的无线信号,精确跟踪每个无线设备的位置。添加设备很简单:同一光天线对不同设备分配不同波长,因此设备间不会共享网络。此外,邻居的无线网络也不会干扰到你的。

光线的数据传输能力
当前的无线网络使用2.5GHz或者5GHz的无线信号。而新系统使用1500纳米以上波长的红外线,是当前网络频率的数千倍,可达200THz,因此数据传输能力也更强。Joanne Oh甚至实现了2.5m内42.8Gbps的传输速度,与此相对,荷兰的平均连接速度仅为其2000分之一(17.6Mbps),即使你有最好的无线系统,速度也不会超过300Mbps,仅为该研究中无线网络速度的几百分之一。但该系统至今仅使用光线进行了下载测试,由于大多数应用对于上传速度要求较低,因此上传仍然使用无线信号。

五年
Joanne博士的工作是更大的BROWSE项目的一部分,该项目由宽带通信技术Ton Koonen教授领导,由欧洲研究委员会资助。Joanne Oh着重于通过直接红外线实现数据传输技术,其他博士生的工作包括所有无线设备的精确定位和连接光天线的中央光纤网络研究。Koonen期望在五年内推广使用该技术,他认为首先使用这项技术的设备应该是要求高速数据传输的设备比如视频监控,笔记本或平板。

[本图版权存疑,不予展示]

同时连接多台设备
Koonen的小组不是唯一研究“室内光学无线网络”的,国际上还有许多其他大学和研究所在研究通过室内LED灯光传输数据。然而,这些方法的缺点是带宽较低而且必须设备之间必须共享无线网络。其他小组尝试使用移动镜面导引红外线,但这样就需要对镜面主动控制,消耗能量而且一个镜面一次只能导引一条光线。Koonen和Joanne使用的光栅能处理许多光线,因此可同时连接同台设备,互不干扰。

本文译自 phys,由译者 CliffBao 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 47+1

  1. 3407395

    那上传数据怎么办

    OO [2] XX [3]
  2. linkylinky
    @1 month ago
    3407399

    那在被窝里怎么办?

    OO [58] XX [0]
  3. 大卵野人
    @1 month ago
    3407407

    上传数据把手机反过来 打开手电筒就可以了啊

    OO [58] XX [1]
  4. 终结的开始
    @1 month ago
    3407408

    然后孕妇说有辐射,不让你用

    OO [101] XX [2]
  5. 3407409

    5g的信号衰减已经是个问题了,红外线估计连一扇门都穿卜过

    OO [72] XX [3]
  6. 读心的用户名
    @1 month ago
    3407413

    这不是LIFI么……我也想知道上传是怎么做的

    OO [6] XX [2]
  7. 3407416

    噢,科技真发达!

    OO [0] XX [0]
  8. 彩色大熊猫
    @1 month ago
    3407417

    中科院达文西教授终于研制成功

    OO [10] XX [3]
  9. 逗比
    @1 month ago
    3407420

    有辐射太不靠谱,既然是光我们还是说晃眼睛吧

    OO [2] XX [5]
  10. 3407421

    我…我这5块钱30m的流量是时候升级了…

    OO [11] XX [1]
  11. Utopia
    @1 month ago
    3407424

    我隐约记得复旦在几年前就已经开发出用可见光来通讯的技术了

    OO [9] XX [3]
  12. xys王子
    @1 month ago
    3407433

    走开胖子,你挡住我的光了

    OO [54] XX [0]
  13. 香蕉巴拉
    @1 month ago
    3407438

    怎么记得好像几年前就有了?

    OO [3] XX [0]
  14. HelloBeauty
    @1 month ago
    3407443

    LiFi, 没办法在被窝里上网了。

    OO [2] XX [0]
  15. 一条柴
    @1 month ago
    3407444

    这下胖子真会挡信号了。

    OO [46] XX [0]
  16. 一个大西瓜
    @1 month ago
    3407445

    上帝说:“要有光。”于是我们就用来上网了。

    OO [10] XX [0]
  17. hhhhhhha
    @1 month ago
    3407449

    看到第一句话就觉得不对了,大多数情况下网速不够快能怪wifi?

    OO [7] XX [1]
  18. 3407459

    几年前就见过类似的报道..

    OO [6] XX [1]
  19. 3407463

    也就能发个paper的研究

    OO [0] XX [0]
  20. 3407467

    其实早就有无数种低成本高效率上网方案,来我们到地下500米去给你一一介绍那些精英工程师的骸骨

    OO [19] XX [0]
  21. 哎呦哇啦
    @1 month ago
    3407477

    手电筒即将热卖

    OO [0] XX [0]
  22. 3407484

    烤箱一开,设备全趴窝。

    OO [1] XX [0]
  23. 凯恩之叔
    @1 month ago
    3407485

    这个是前几年的国内重大学术成果

    OO [1] XX [1]
  24. 3407490

    所以以后蹭WIFI要去路灯底下了?

    OO [2] XX [0]
  25. QLLAODA
    @1 month ago
    3407500

    802.11ad标准已经让这个技术暂时没有普及的可能性。

    OO [3] XX [0]
  26. 胸中有团火
    @1 month ago
    3407501

    办的是10兆的网,你再快能快上天吗

    OO [4] XX [0]
  27. 晨曦之星
    @1 month ago
    3407502

    再来就是用太阳当WIFI,然后就三体了

    OO [4] XX [6]
  28. 蹲得脚发麻
    @1 month ago
    3407503

    不太懂……大概、终端用户的硬件需要更替+网络通信运营商目前的设备也需要更替——牵涉到经济的话,估计真正推广起来还是……期待有生之年吧(我能活多久来着?)

    OO [3] XX [1]
  29. 毛茸茸
    @1 month ago
    3407526

    频率越高,波长越短,穿透性就越差,衰减的快。所以,潜艇要用到长波电台。

    OO [5] XX [2]
  30. keitaro
    @1 month ago
    3407540

    红外连人体都穿不过……1550nm也是光纤的波长,这1500nm能有多少效率?手机要持得多稳才能对准啊……?

    OO [1] XX [0]
  31. 袖里剑
    @1 month ago
    3407554

    想要真正实现投入使用 估计短时间内无法成行

    OO [0] XX [0]
  32. 艾尼路
    @1 month ago
    3407606

    是那个什么Li-Fi么?至少听了有4年还没搞出来?卷钱的?

    OO [0] XX [1]
  33. 火星土猫
    @1 month ago
    3407611

    所以没有人能关灯躺在床上刷煎蛋,没有人!

    OO [3] XX [1]
  34. CliffBao
    @1 month ago
    3407636

    @读心的用户名: @HelloBeauty: @艾尼路: Li-Fi是用LED灯传数据的,是文末提到的另一种技术,文中的红外线是不可见的

    OO [2] XX [0]
  35. 八咫猪
    @1 month ago
    3407658

    凿壁借光新内涵:蹭无线

    OO [1] XX [0]
  36. 3407673

    @火星土猫: 是安全红外线啊

    OO [0] XX [0]
  37. anatta
    @1 month ago
    3407676

    @一条柴: 大胖子能用引力透镜呢

    OO [2] XX [0]
  38. 3407711

    中科大好几个实验室都在搞这个。。

    OO [1] XX [0]
  39. 致富信息
    @1 month ago
    3407718

    还能不能好好的躲被窝里看致富信息了?

    OO [3] XX [0]
  40. CarShock
    @1 month ago
    3407746

    红外线的话,岂不是家里无数的红外遥控设备都有可能被干扰?虽说这东西自己是频分的,可是什么电视机洗衣机的可不管你是什么频率的啊

    OO [0] XX [1]
  41. CliffBao
    @1 month ago
    3407900

    @aaa: 是吗?孤陋寡闻了,您哪个系的

    OO [0] XX [1]
  42. CliffBao
    @1 month ago
    3407903

    @aaa: 这个应该是6系的研究方向吧,哪位老师在做?

    OO [0] XX [0]
  43. 3407918

    最晚去年我就看过以光为介质的信息传递方案,后来就没后续了。感觉离生活很遥远啊

    OO [0] XX [0]
  44. 大风七夕
    @1 month ago
    3408187

    实验室做出来的东西,用来拿学位刚好。但实际应用挺困难。只用光路下载不上传,呵呵

    OO [1] XX [0]
  45. 3408339

    神说要有光,于是世界布满了WIFI

    OO [0] XX [0]
  46. 3408488

    @L:
    这样反而增加了安全性

    OO [2] XX [0]
  47. alexar
    @1 month ago
    3408585

    可怕的衰减……

    OO [1] XX [1]

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