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藏在灯光中的“摩尔斯密码”:可见光通信

导读: 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”。

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。

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