光通讯
HOME
光通讯
正文内容
白光通讯带宽 可见光通信:点亮世界 通联未来
发布时间 : 2024-11-24
作者 : 小编
访问数量 : 23
扫码分享至微信

可见光通信:点亮世界 通联未来

可见光,作为生命最初的色彩,在其见证下,人类慢慢从愚昧走向开化,从野蛮走向文明。然而,随着科学技术的进步,人们惊奇地发现,可见光不仅可以照亮世界,而且还可以在一种颠覆传统观念的新技术支持下,实现通联整个世界的梦想。这种利用可见光来传输信息和数据的新技术就是可见光通信,又称“Li-Fi”。

畅想未来,可见光通信网络或许是这样的:在路灯下,借助LED光源就能在线阅读、下载电影;在飞机、高铁、医院等场所,只需借助座椅上的阅读灯,你就可以上网,甚至能看高清视频;在无线电波传播受限的特殊环境中,比如水下、水面舰艇或潜艇内部,我们也能借助定制的可见光通信设备实现通信畅通。可以预见,可见光通信有着广泛的应用前景,它的神秘面纱正在被逐渐揭开。

无线尖兵“青出于蓝”

从传播特性看,可见光通信仍属于无线通信的一种,只不过信息的传输载体不是传统的无线电波(频率范围3赫兹~3000吉赫兹),而是频率高达384~769太赫兹的可见光波。它是一种利用可见光波谱作为载体来传输数据的全新无线传输技术,通过给LED灯泡装上微芯片,可控制其每秒数百万次闪烁,其中灯亮代表“1”,灯灭代表“0”,二进制的数据被快速编码成灯光信号并进行有效传输。

而灯光下的手机、平板电脑等各类终端设备,通过集成特制的光敏传感器,就能读懂蕴藏在灯光中的“摩尔斯密码”,从而达成高速信息传输的目的。由此看来,与无线电波通信这位“老大哥”相比,可见光通信在基本原理上虽无特别不同,却有着“青出于蓝”的特殊优势。

传输带宽更大。当前,传统的无线电波通信正面临“频谱短缺”的窘境,10~60吉赫兹的可用频谱,抢占优先使用权的趋势更加明显。而可见光通信频谱宽度比现有无线电波可用带宽高4个数量级,完全不用担心频谱不够用的问题。

组网运用更活。传统的无线电波通信组网比较复杂,既需要安装大量辐射射频信号的信息基础设施和终端设备,又极易产生电磁兼容和相互干扰问题。而可见光通信无需建立基站,也无需频段许可授权,只需在LED灯泡中加装芯片,便可使其具有“通信基站”“无线路由器”“GPS卫星导航”等功能,从而实现有灯光的地方就有网络信号,真正实现“末端直通”“泛在互联”。这对于机舱内部、水面舰艇、潜艇、地下坑道等电波传播受限的环境,可极大弥补电磁覆盖的不足,并有效避免电磁兼容和相互干扰问题。

保密性能更好。由于可见光通信必须在LED光源开启时才能传输,灯光关闭时通信功能便会失效,因此只需加装遮光设备使光线透不出去,就能形成封闭式通信网络,其安全等级较其他无线传输技术更高。此外,由于可见光只能沿直线传播,且其上行和下行信道是独立运行的,黑客必须处在同一个房间之中,并同时侵入两个信道才能完成一次真正意义上的攻击,要想在光线传播线路之外进行信号窃取和干扰非常困难。

国际竞争日趋激烈

日本最先启动了可见光通信的相关研究。早在2000年,中川研究室就提出利用LED照明灯作为通信基站进行信息无线传输的室内通信系统试验。2014年,日本TAKAYA公司研发的汽车间可见光通信系统,速率达到每秒10兆比特;同年5月,日本东洋电机研发的水下可见光高速通信装置,峰值突破每秒50兆比特。

欧洲各国也不甘落后,其在可见光通信方面的工作,主要由欧洲的20多家大学、科研单位和企业组成的OMEGA计划来推进。2015年11月,爱沙尼亚Velmenni公司演示了一种原型灯泡,在实验室条件下其峰值数据传输速率达到每秒224吉比特。

美国作为世界头号科技强国,正力图谋求全球可见光通信技术及市场的主导权。以谷歌为代表的科技巨擘,以及波士顿大学ERC中心、加州大学UC-Light中心、宾州州立大学COWA中心等科研机构,正加紧开展可见光通信标准协议及相关系统的研发工作,并启动了抢占相关市场的机制及策略研究。

可见光通信的愿景虽然美好,但仍需突破一系列技术瓶颈,才有望大规模推广应用。比如,如何将可见光带宽潜力转化为宽带能力,目前囿于白光LED有限的调制带宽,亟待进一步的技术突破。又比如,无论LED灯的信号控制还是信号接收后的实时处理,都需要专用的集成芯片,目前这方面研究还很薄弱。再比如,可见光信号的波长很短,在传播介质中极易迅速衰减,直接导致其通信距离受限,要实现远距离高速传输难度不小。

对此,世界各国纷纷开展可见光通信的关键技术攻关,力争在这块蛋糕的切分上抢占先机。

未来战场大有可为

未来战场上,要满足与日俱增的军事领域无线通信需求可不容易:传输容量大、组网灵活、电磁兼容性好、保密要求高……使得传统的无线电波通信面临严峻挑战。而可见光通信所具有的特殊优势,使其不仅可与无线电波通信综合运用、相得益彰,更有望在通信以外领域大展身手。

“上天”“入地”“下海”的通信能手。在飞机、地下坑道、水面舰艇、潜艇等特殊场所内部通信中,为防止射频信号干扰,往往对无线电设备使用提出严格限制。1982年英阿马岛战争中,英“谢菲尔德”号就是因为舰载无线通信系统与舰载预警雷达之间难以兼容共用,从而使舰载雷达不能及时开机并发现来袭的“飞鱼”导弹,直接导致了舰毁人亡的灾难性后果。而有了可见光通信之后,只需在上述特殊场所加装中央控制器和一系列LED光源,就能在达成通信的同时有效规避电磁干扰,从而为作战平台内部实现快速通信、对潜通信、水下特种作战通信等提供高效安全的通信手段。

高精度导航定位的“专家”。可见光通信中央控制器是通过将导航信息传送给LED信息节点,再以可见光为载体传到光照范围之内的武器平台终端,该终端使用内嵌的光敏探测器就可以获取最及时的动态战场环境、最优路线和坐标位置等导航定位信息。有关研究表明,综合采取战场LED信息节点网络科学布局、算法设计和信号处理优化等措施,就能使可见光导航定位精度达到厘米级。

目标识别与战场防误伤的利器。通过为己方各类武器平台加装LED灯光识别设备,平台与平台、平台与LED信息节点之间就能依托特定的信号编码开展实时通信与身份识别,武器平台通过对接收的LED灯光信号闪烁规律进行识读,就能有效判定此信号的敌我属性,从而及时作出有效应对措施,最大程度确保自身安全。

图片由作者提供

可见光通信获重大突破,行业年产值有望达万亿!(附龙头股)

【金矿情报】:我国将扎实做好反恐工作,安防产业加速扩容!

淘金猛料:当地时间13日晚,法国巴黎发生多起恐怖袭击事件,截至14日共造成129人死亡,352人受伤。法国总统奥朗德宣布全国进入紧急状态,并表示这已是一种战争行为。15日,中国召开反恐怖工作专题视频会议,公安部部长郭声琨要求加强情报预警,扎实做好当前反恐怖和社会面防控各项工作。

情报星级:★★★

淘金解析:回顾今年历次恐袭不难看出,恐怖分子惯用的“多点联动”恐袭手法呈愈演愈烈之势,国际反恐形势之严峻必须正视。有评论认为,各国应加速构建安全情报共享网络,联手加强对人员流动、物资转移的安全检查。业内认为,巴黎恐怖袭击事件发生,中长期将促使欧洲以及世界各国提升安保防控等级,这将增大监控、安检、防暴类软硬件设备需求。短期看,恐怖袭击事件将使安防板块关注度明显提升,有望对相关个股形成刺激。

涉及个股:A股也有不少公司积极投资安防监控领域:鑫龙电器(002298)收购的中电兴发中标了多地公安部门视频平台项目;拓尔思(300229)的互联网舆情管理系统可实现重大案情的快速识别和定向追踪;东方网力(300367)通过外延性并购向安防运营产业链延伸。

【金矿情报】:航运央企再现整合,旗下公司有望受益!

淘金猛料:13日晚,外运发展公告称,公司实际控制人中国外运长航集团正在筹划战略重组事宜,由于整合为集团层面,公司目前并不涉及重大资产重组事项。

情报星级:★★

淘金解析:据报道,上述战略重组事项涉及招商局集团与中国外运长航集团整合,双方公司已各自成立了重组领导小组,商讨初步方案。受此消息影响,外运发展大股东中国外运盘中涨幅一度超过10%,收盘涨6%。业内认为,继中远、中海停牌整合后,航运类央企再现整合,显示出航运物流央企通过合并做大做强的思路获得高层认可。从中国外运、招商局各自业务发展特点看,航运和物流将是整合重点,也将被作为更重要的业务板块加大拓展,两集团旗下相关公司有望受益。

涉及个股:外运发展(600270)、招商轮船(601872)、深赤湾A(000022)

【金矿情报】:可见光通信获重大突破,行业年产值有望达万亿!

淘金猛料:经工业和信息化部测试认证,中国“可见光通信系统关键技术研究”近日获得重大突破,实时通信速率提高至50Gbps,相当于0.2秒即可完成一部高清电影的下载。

情报星级:★★★★

淘金解析:专家表示,光通信技术可有效突破无线电频谱资源严重匮乏的困局,是具有广阔应用前景的下一代无线通信技术之一,可形成万亿级年产值的战略性新兴产业。机构研报指出,目前白光用LED的调制带宽有限,主要用于照明。若用于通讯,必须开发出更高调制带宽的LED光源。

涉及个股:国内涉及LED外延芯片制造的公司有三安光电(600703)、华灿光电(300323)等。其中三安光电7月公告,将与上海航天电子通讯设备研究所开发并推广室内外LED智能照明通讯产品。

【金矿情报】:万众创新推动经济转型,众筹行业面临爆发!

淘金猛料:创新驱动发展成为五中全会发展理念之首,这也进一步激发了大众创业创新热情。此前出台的《国务院关于加快构建大众创业万众创新支撑平台的指导意见》中曾明确表示,要加速众创、众包、众扶、众筹平台的快速发展。

情报星级:★★★

淘金解析:数据显示,2015年上半年,我国众筹行业成交额逾50亿元,超2014年两倍,预计2015年全年行业成交额有望达到150亿至200亿元,未来市场规模将达万亿。而以上市公司为代表的行业龙头,有望借助资本市场,成为众筹创新的受益者。

涉及个股:皇氏集团(002329)已转型成为影视领域的新星,公司今年6月成立浙江皇氏互联网金融服务公司,运营“影视宝”等互联网金融平台,通过众筹解决融资问题,积极打造专注于文化产业的互联网金融生态圈。新开普(300248)是国内高校互联网信息服务的领导企业,公司积极推进互联网创业商学教育、人才孵化、众筹等创业服务业务,有望成为众筹政策推进的受益者。

【金矿情报】:虚拟现实升温,上市公司积极布局远程医疗!

淘金猛料:机构近期对虚拟现实高度关注。券商研报指出,随着2016年上半年Oculus和Sony两大龙头产品即将发售,虚拟现实设备产业链开始全面加速。

情报星级:★★

淘金解析:在医学中,虚拟现实在远程医疗等领域正在发挥着越来越重要的作用,而远程外科手术又是远程医疗中的一个重要组成部分。在手术过程中,医生在一个虚拟病人环境中操作,通过控制机器人,为病人进行手术。目前,已有多家上市公司布局手术机器人。

涉及个股:博实股份(002698)通过参股思哲睿医疗,获得国内手术机器人领域最优秀团队。公司研发的系列化手术器械(小型智能手术器械)已完成第二代产品的调试和功能验证,计划于2015年底完成形式检验,最快将于2016年年底前完成医疗器械注册。

相关问答

-基于蓝绿光LED灯的半导体照明技术可用于水下高带宽通信;...

[最佳回答](1)划线句中“几乎就在英国做出产品的同一时期,我们中国团队也研发出了样机”运用了作比较的说明方法,第二句运用了列数字的说明方法.故选B.(2)D项...

紫光和黄光能混合吗?

可以混合。使用其他颜色,如黄光和蓝紫光,同样可以混合成为白光。组成白光的多种颜色可以任意比例混合,因此有着很高的清晰度和色纯度。更重要的是,多色led相...

白光LED的发光效率的提高方法?-Demon陌的回答-懂得

LED的发光效率其实分为两大块:内量子效率和外量子效率,对于内量子效率通俗讲也就是电子跃迁产生光子的效率。如何提高效率就是1。降低非辐射跃迁--...

比WIFi快100倍的LIFI,为何还没取代WIFI?

大家好,我是小枣君。让枣君好好跟你说道说道,你就明白了。以前小枣君和大家说过,我们现在的无线通信,都是基于电磁波。使用电磁波进行通信,必须要占用电...Li...

三基色白光led和红光LED有哪些区别?_住范儿家装官网

三基色灯管就是说灯管里面作为发光物质的荧光粉是用可以发出红绿黄三种光线的的三种荧光粉组合而成发出的白光,它发出的光近似于日光色;它的制造成...

led的颜色特性是指什么?

6、颜色:LED的带宽相当窄,是非连续光谱,所发光颜色纯,无杂色光,覆盖整过可见光的全部波段,且可由R\G\B组合成任何想要可见光。5、环保:无金属汞等对身体有害...

三星宣布QD-OLED面板生产计划,它较当前的OLED技术有怎样的优势?

在经济学上有一个经典的论断,即“需求决定供给”。对于消费电子市场来说,它就意味着光有先进的技术不一定能够成功,只有那些顺应时代潮流,在恰当时机推出的技...

如何确定再现性偏差范围

[回答]能。STEYX()返回通过线性回归法计算y预测值时所产生的标准误差。标准误差用来度量根据单个x变量计算出的y预测值的误差量。示例:=STEYX({2,3...

快手抖音同时直播用什么设备好?

如果你想在快手或者抖音同时直播,可以使用一些支持多平台直播的软件或者设备。以下是一些常用的设备和软件供你参考:电脑:使用电脑进行直播可以提供更稳定的...

LED用蓝宝石衬底材料有哪几种?

两者晶体结构相同、晶格失配度非常小,禁带宽度接近(能带不连续值小,接触势垒小)。但是,ZnO作为GaN外延衬底的致命的弱点是在GaN外延生长的温度和气氛中容易分...

 俞丽  last hope 
王经理: 180-0000-0000(微信同号)
10086@qq.com
北京海淀区西三旗街道国际大厦08A座
©2024  上海羊羽卓进出口贸易有限公司  版权所有.All Rights Reserved.  |  程序由Z-BlogPHP强力驱动
网站首页
电话咨询
微信号

QQ

在线咨询真诚为您提供专业解答服务

热线

188-0000-0000
专属服务热线

微信

二维码扫一扫微信交流
顶部