无线光通讯应用逐渐展露

2015-01-22 12:48:09来源: CTIMES
    光学在半导体、电子、资通讯产业的运用相当广泛,例如光电半导体的LED可做为灯号、照明;光电半导体的CCD、CMOS影像感测器可做数位相机、数位监控,光机电微系统的DMD可做投影机;光电晶体、耦合器用于自动控制等。



或者是光储存,如BD蓝光光碟片;或者是光通讯,如FTTH光纤到府宽频,而光通讯实际上又分成有线与无线,有线如光纤到府,即xPON的各种被动式光学网路;或者是大企业的资讯机房、资料中心内所用的储存区域网路SAN;消费性电子领域,如过去Sony MD用的光学S/PDIF音源传输线;或在专业视讯剪辑方面,有Apple Mac的光学版Thunderbolt(简称TBT)传输线。

光的有线传输已使用很多,但无线传输却很少运用,特别是终端消费性领域,几乎都停留在IR红外线遥控器的阶段,然这几年来开始有人提倡可见光的无线通讯VLC,预估未来数年将有新发展。

为何无线光通讯要开始展露?因为现有Wi-Fi的2.4GHz频谱资源几乎已压榨到极限,想要更快的速率,几乎都往5GHz频段考虑,IEEE 802.11ac即是如此,LTE-U也是如此,但5GHz并不是全球通行的频段,有些国家无法使用,或仅能部分使用、有条件使用(不能室外用,或不得超过多少发送功率)。

除2.4GHz外,另一个全球通行可用的频段是60GHz,但因为频段太高,相关设计都高度困难,目前仍在发展中。加上LED的普及,人们开始考虑用无线光通讯来加速区域内的传输。

关于此,目前最代表性的技术为Li-Fi,已在2014年CES上展示过,单向传输最快150Mbps,双向降至110Mbps,事实上仅与单一天线的11n Wi-Fi差不多,但是未来有极大提升潜能,可达1Gbps、10Gbps以上水准,且现行可用增加灯号颜色来提升速率,另如红色LED是一个通道、绿色LED也是一个通道等。

无线光通讯另有两个好处,一是不受电磁波干扰,虽然现行飞航法规允许乘客在飞机上使用电子产品,以及医院内重要的医疗设备使用房间,在墙壁内都埋有铜网以避免手机干扰,但仍有可能产生干扰,在这些敏感场所改用光无线通讯,则可避免干扰发生。

另一是省电,驱动LED亮灭来传递信号,比用RF无线射频方式传递信号更省电,手持式装置电池电力有线,用光无线通讯传输反而更有利。不过光无线通讯也有缺点,例如一旦被遮光就无法收发,如人的走动,也无法穿墙通讯,除非墙壁能透光。

Li-Fi设想直接与天光板的LED灯泡结合,就可以提供室内无线上网的HotSpot热点,而手机多有LED闪光灯与CMOS摄影镜头,等于已具备一收一发的能力,未来手机间可以轻易对传资讯。

除Li-Fi外,日本也在研发用照明提供室内定位IPS(Indoor Positioning System),类似Bluetooth Low Energy的Beacon室内定位,如此可以更省电。

另外,日本立命馆大学也在研发一种室内禁拍技术,很多室内场合不欢迎拍照,如法院、赌场、展览馆、考场、书店(拍了一些摄影专辑就不买了,称为雅贼),禁拍技术是在室内照明内另外释放一种光讯号,手机接收到光讯号后,会自动禁止相机功效。

不过这技术似乎只防君子不防小人,即便法令规范,未来新出厂的手机都要具备这种禁拍机制,也难杜绝偷拍,可能要考虑其他的技术精进方向。

归结而言,人们正如瞎子摸象般,尝试无线光通讯的各种可能应用,相信不久的将来必有斩获。

关键字:光通讯  无线

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2015/0122/article_39600.html
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