繼續(xù)聯(lián)想下去，是不是以后只要在任何一個(gè)LED燈泡中增加一個(gè)微芯片，就可讓無(wú)數(shù)燈泡變成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射器，實(shí)現(xiàn)有燈光的地方就有網(wǎng)絡(luò)信號(hào)?“不是科幻，卻勝似科幻。”科幻作家韓松在微博上這樣感嘆。

這樣科幻的成果是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢?其實(shí)，這是一種被稱(chēng)為“可見(jiàn)光通信(VLC，Visible Light Communication)”的技術(shù)，最早由日本科研人員提出并展開(kāi)研究，而我國(guó)也早在2008年由暨南大學(xué)教授陳長(zhǎng)纓研制出國(guó)內(nèi)首臺(tái)白光LED可見(jiàn)光通信樣機(jī)。

如今，國(guó)際上科研人員是在通信速率上進(jìn)行比拼，復(fù)旦大學(xué)此次即是刷新了世界的可見(jiàn)光通信速率。要想實(shí)現(xiàn)如WiFi般流暢上網(wǎng)并實(shí)現(xiàn)商業(yè)化推廣，還有很長(zhǎng)的一段路要走。

原理

將半導(dǎo)體照明技術(shù)與光通信技術(shù)相結(jié)合，利用白光LED能夠高速切換開(kāi)關(guān)的特點(diǎn)，把信息調(diào)制到LED燈光上，實(shí)現(xiàn)“有燈光的地方就能下載信息”

2010年上海世博會(huì)，“滬上生態(tài)家”展示區(qū)里，一盞LED燈被它的發(fā)明者賦予了智慧：它發(fā)出的光不僅照亮了桌面，還滿(mǎn)載了豐富的資訊—在燈光下，不僅可以讀書(shū)、寫(xiě)作，借助小巧的液晶屏幕，人們還可以通過(guò)燈光觀看電影、欣賞音樂(lè)、下載信息。

這就是國(guó)內(nèi)首個(gè)“白光LED節(jié)能燈構(gòu)筑的無(wú)線通信系統(tǒng)”，由陳長(zhǎng)纓親手做出。作為沒(méi)有任何資源可供利用的先行者，陳長(zhǎng)纓自嘲自己是在“做老木匠的活”，燈里的LED小燈珠都是他手工一個(gè)個(gè)焊起來(lái)，成本不到100元。

這一套樣機(jī)看起來(lái)并不神秘：用一臺(tái)普通的VCD機(jī)，放上刻錄了影片的VCD碟片，就成為了發(fā)射信號(hào)源。一臺(tái)他親手焊制的白光LED燈，里面的72個(gè)小燈珠都是從電子商店里買(mǎi)來(lái)，成陣列分布，作為光信號(hào)發(fā)射器。VCD碟里的影片數(shù)據(jù)在這盞特殊的LED燈內(nèi)部進(jìn)行編碼轉(zhuǎn)換成了燈光信號(hào)。

陳長(zhǎng)纓借用一臺(tái)便攜式DVD機(jī)顯示屏作為多媒體顯示設(shè)備。整個(gè)系統(tǒng)最關(guān)鍵的核心技術(shù)是自制的光檢測(cè)器與解調(diào)器。這兩件小小的設(shè)備能夠?qū)⑻N(yùn)藏著信息的燈光接收并解密轉(zhuǎn)換還原成數(shù)碼影片信號(hào)，在DVD的顯示屏上同步播放出來(lái)。

陳長(zhǎng)纓介紹，該項(xiàng)研究的原理是將半導(dǎo)體照明技術(shù)與光通信技術(shù)相結(jié)合，利用白光LED能夠高速切換開(kāi)關(guān)的特點(diǎn)，把信息調(diào)制到LED燈光上，實(shí)現(xiàn)“有燈光的地方就能下載信息”。

原來(lái)，光和常用的無(wú)線電波一樣，都屬于電磁波的一種，傳播網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的基本原理是一致的。給普通的LED燈泡裝上驅(qū)動(dòng)芯片，就可以控制它每秒數(shù)百萬(wàn)次閃爍，亮了表示1，滅了代表0。

由于頻率太快，人眼根本覺(jué)察不到，光敏傳感器卻可以接收到這些變化。就這樣，二進(jìn)制的數(shù)據(jù)就被快速編碼成燈光信號(hào)并進(jìn)行了有效地傳輸。燈光下的電腦，通過(guò)一套特制的接收裝置，就能接收到燈光里附加的信息。

隨后在2011年7月份Ted大會(huì)(全球科技娛樂(lè)設(shè)計(jì)大會(huì))上，英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)工程學(xué)院教授哈拉爾德˙哈斯，向人們展示了他制造的可以用來(lái)通信的VLC燈泡。他首次將VLC稱(chēng)為“LiFi”。

為什么要用LED燈來(lái)進(jìn)行通信?哈斯說(shuō)，我們傳輸無(wú)線數(shù)據(jù)的方式是使用電磁波，特別是無(wú)線電波。但無(wú)線電頻譜在整個(gè)電磁頻譜中僅占很小的一部分，目前我們的無(wú)線電頻譜資源已所剩無(wú)幾。與此同時(shí)，人們對(duì)無(wú)線上網(wǎng)的需求越來(lái)越大。

陳長(zhǎng)纓說(shuō)：“可見(jiàn)光通信系統(tǒng)不需要占用無(wú)線電頻譜資源，它與無(wú)線電傳輸互為補(bǔ)充，可以減輕無(wú)線電通信的壓力，釋放無(wú)線電頻譜?？梢?jiàn)光通信頻譜是400T-800THz，比無(wú)線電頻譜大10000倍，這即意味著更大的帶寬和更高的速度。”

在哈斯看來(lái)，VLC有一個(gè)最重要的優(yōu)點(diǎn)，這就是幾乎不需要再新建基礎(chǔ)設(shè)施。而傳統(tǒng)射頻信號(hào)的發(fā)射需要能量密集的設(shè)備。他宣稱(chēng)，VLC可以利用現(xiàn)有設(shè)施，“只要你擁有電燈泡，就可以獲得無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)連接。”

研發(fā)

LED最早的用途就是通信，在其功能延伸到照明后，科學(xué)家開(kāi)始不斷嘗試使它再回歸到通信上去。目前，可見(jiàn)光離線最高單向傳輸速率達(dá)3.7G

陳長(zhǎng)纓介紹，LED用在通信技術(shù)上，其實(shí)是一種功能的“回歸”。

LED的中文全稱(chēng)為發(fā)光二極管，是一種能發(fā)光的半導(dǎo)體電子元件。

由于工作電壓低、工作電流小、