昨天，記者獲悉，由信息工程大學牽頭承擔的國家863計劃項目以及鄭州市重大專項“可見光通信系統關鍵技術研究與應用”取得重大突破。一舉將可見光實時通信速率提高至50Gbps，是當前公開報道的國際最高水平的5倍，相當于0.2秒即可下載完成一部高清電影。

 

　　只需一盞LED燈，就能實現高速上網，這一技術究竟如何實現？本次突破，是否意味“光互聯”即將進入尋常百姓家呢？

　　通過LED臺燈，能高速上網。

 

 

　　可見光通信高速傳輸原型機

 

　　

 

 

　　礦井中，礦工只要經過LED燈下就會被定位。

 

　　

 

　　礦工頭盔上安裝的裝置

 

　　【突破】

 

　　可見光實時通信速率提高至50Gbps是國際最高水平的5倍

 

　　“可見光通信技術，通俗地說，就是在有燈光的地方就可以實現通信、監控、定位。”信息工程大學可見光通信實驗室常務副主任張劍教授介紹說，它的“秘密”在于LED燈燈泡，跟普通日光燈、白熾燈不同，LED燈可快速明滅，閃動頻率極高，從而能承擔發送信息任務。

 

　　近年來，無線通信業務與應用的海量需求，促使射頻識別、藍牙、超寬帶、WiFi等新的無線通信技術層出不窮，加劇了無線電頻譜資源的供求矛盾。而作為一種全新的無線通信技術，可見光通信在世界范圍內頗受重視。

 

　　2011年年初，在我國信息領域著名專家、中國工程院院士鄔江興的推動下，信息工程大學可見光通信實驗室正式掛牌成立，并開始承擔國家863計劃“可見光通信系統關鍵技術研究”項目。

 

　　幾年來，實驗室在基礎研究領域達到國際領先水平——

 

　　2014年11月，實驗室研發的煤礦井下可見光通信與定位系統，在平頂山平煤神馬集團的巷道安裝測試成功，這是可見光通信技術第一次進入煤礦井下的應用示范。如今，項目研究再次取得重大突破，將可見光實時通信速率提高至50Gbps，是當前公開報道的國際最高水平的5倍，相關成果已經通過國家工業與信息化部電信傳輸研究所測試認證。

 

　　【價值】

 

　　無線通信“光互聯”一個嶄新的資源被激活

 

　　在張劍看來，可見光通信蘊含巨大通信容量，激活了一個嶄新的頻譜資源，這是該技術最大的價值所在。“根據推算，網絡數據量會超越現有無線頻率資源承受能力，而可見光頻段介于400THz-800THz之間，是在用無線電頻譜的近1萬倍，蘊含著巨大通信容量，且無需授權。”

 

　　據實驗室主任于宏毅教授介紹，目前，全球大約擁有440億盞燈具構成的照明網絡，數百億的LED照明設備與其他設備融合將構筑一個巨大的可見光通信網。“可以設想一下，未來如果實現大規?？梢姽馔ㄐ诺脑?，每盞燈都可以當做一個高速網絡熱點。人們在路燈下就能下載電影，在飛機、高鐵上借助LED光源就能實現高速上網……”實驗室汪濤博士在受訪時說。

 

　　此外，可見光通信頻段避開了常用無線電頻段，不存在與現有電子設備相互間的電磁干擾問題，與現有電子設備兼容性良好，在航空、醫療和礦井等對射頻電磁輻射敏感及有嚴格限制的領域，可見光通信的無電磁輻射特性則可使其大顯身手。

 

　　【優勢】

 

　　綠色安全無輻射

 

　　對于習慣了光纖上網、無線WIFI的大眾來說，可見光通信似乎還是個新生事物。兩者相比，可見光通信究竟會有哪些優勢？

 

　　“可見光通信技術的應用范圍，是超出想象的。”張劍說，無論是在飛機上，還是在礦井下，只要有燈光便可以進行通信；每盞路燈都可成為一個路由器；汽車通過頭燈和尾燈，彼此之間交換信息……

 

　　首先，跟傳統無線電通信相比，可見光通信的調制帶寬、安全性和私密性極高，無電磁干擾和輻射，也無需頻段許可授權，借助LED燈就可低成本實現高寬帶高速率無線通信，是典型的綠色通信技術。

 

　　同時，由于可見光具有定向輻射、快速衰減的特點，可以將其覆蓋范圍控制在有限范圍內，從而大大降低了無線信號泄露的概率，通信安全性可以得到保證，從房間外進行信號竊取和干擾非常困難。

 

　　“基于上述優勢，這一技術可廣泛用于導航定位、安全通信與支付、智能交通管控、超市導購、隱式廣告等新興領域。”張劍說。昨天，記者在信息工程大學看到，該技術應用于導航定位、影視廣告等領域的研發產品已經開發完成。

 

　　【規劃】

 

　　鄭州金水區10萬戶居民今年有望用臺燈上網學習、娛樂

 

　　那么，可見光通信技術究竟啥時候能進入尋常百姓家呢？

 

　　據實驗室朱義君副教授介紹，我省高度重視可見光通信技術研究，基于該技術的環保特點，今年鄭州市政府計劃投資2000萬元，重點在金水區打造一個應用示范項目。建立綠色智慧信息網絡，覆蓋金水區大約10萬戶居民。“讓可見光通信技術真正進入居民家中，讓家長、孩子在LED臺燈下就能上網學習、娛樂。”

 

　　另外，可見光通信模塊將來有望設置到手機內，讓手機能隨時隨地聯系可見光網絡。

 

　　【釋疑】

 

　　可見光通信不僅僅是“Li-Fi”

 

　　據了解，1998年香港大學首先提出室外可見光通信概念，并于1999年實現了首個可見光通信系統。此后，日本、美國等國政府及研究機構開始出重金研發。2011年，愛丁堡大學哈斯教授提出Li-Fi概念，讓可見光通信以一種全新理念進入全世界視野……

 

　　“而自打該理念提出之后，不少人總把可見光通信簡單地理解為‘Li-Fi’。”張劍告訴記者。

 

　　據了解，“Li-Fi”是“可見光無線通信”的英文縮寫，是利用快速的光脈沖無線傳輸信息。它是運用已鋪設好的設備(無處不在的LED燈)，通過在燈泡上植入一個微小的芯片形成類似于AP(WiFi熱點)的設備，使終端隨時能接入網絡。該技術通過改變房間照明光線的閃爍頻率進行數據傳輸，只要在室內開啟電燈，無需WiFi也便可接入互聯網。

 

　　“‘Li-Fi’是基于可見光通信技術的無線應用，不能等同于可見光通信?，F在有很多人將兩者簡單地畫等號，這是不太準確的。”張劍說，可見光通信技術使幾乎無處不在的照明設備搖身一變，具備了“無線路由器”、“通信基站”、“網絡接入點”甚至“GPS衛星”的功能。（記者王迎節通訊員宋文文文圖）