光學無線網取代WiFi：用LED燈發射信號上網(2)

“物聯網”2050 年可行性報告

物聯網（The Internet of things）的定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

物聯網前景非常廣闊，它將極大地改變我們目前的生活方式。可以說，物聯網描繪的是充滿智能化的世界。具體地說，就是把感應器嵌入和裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、大壩、油氣管道等各種物體中，然后將“物聯網”與現有的互聯網整合起來，實現人類社會與物理系統的整合。在此基礎上，人類可以以更加精細和動態的方式管理生產和生活，達到“智慧” 狀態。

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物物相聯讓世界充滿智慧

一杯牛奶擺在面前，眼睛看到的是杯子，鼻子聞到的是奶香，嘴巴嘗到的是甜味，用手摸一下有溫度……感官的感知綜合在一起時人便得出了這一杯牛奶的判斷。假如把牛奶的感知信息傳上互聯網，使得人通過網絡隨時了解牛奶的情況，這就是“物聯網”。

如果說，現在以因特網為代表的網絡技術，能將人與人、人與物聯系在一起，編織出一張二維網絡。將來的世界，網絡將呈現三維立體結構———讓人體驗到物與物之間全面互聯、每件物品都被賦予智慧的未來生活。在上海舉行的世博會上，物聯網技術的應用比比皆是。

冰箱 幫你買可樂

當冰箱中的食物存量不足時，它會自動給你提示，并告知超市的商品信息；當在冰箱中放入一瓶紅酒時，它會自動顯示這瓶紅酒的產地、年份等信息……這就是“物聯網冰箱”為我們構建的未來生活圖景。

世博會山東館里展示著這么一臺會“說話”，會“購物”的“物聯網冰箱”。當你從“物聯網冰箱”里取出僅剩的一瓶可口可樂時，“冰箱”會“開口”提醒主人，需要及時填充新的可樂。更令人難以想象的是，“物聯網冰箱”顯示屏上居然出現了超市新到可樂的銷售信息，以及新可樂的產地、生產時間、保質期和營養成分等相關信息。在點擊屏幕上想買的商品后，購物信息會通過互聯網傳送給用戶提前設定的超市，完成網上購物。

據了解，這臺具有超級智慧的冰箱，還能根據人們日常取用食物的頻率和習慣，為主人提供健康綠色的食譜和生活方案。此外，用戶還可以通過冰箱實現可視電話通訊、瀏覽網上資訊、觀看視頻等多項生活及娛樂功能。“物聯網冰箱”是智能化的家電，它就像一個被賦予了生命的家電，能讓我們充分體會到未來生活的神奇。

洗衣機 自動錯峰用電

一種可以節約電費的洗衣機與國家電網館一起出現在上海世博會上。該款洗衣機與家庭電網連接，主動錯過用電高峰期，在這一過程中并不需要用戶插手。該款產品最大的優點就是為用戶節約時間和能源，減少開支。
　　此外，這種洗衣機還能“聽”手機的“指揮”。通過任何手機發送一條“洗衣機開”的短信給洗衣機，即可接通電源按設定好的程序洗衣服。發送“洗衣機關”則可以終止洗衣機運轉。

據介紹，該應用體現了物聯網的前景———洗衣機內置無線信號接收模塊（網卡），與同樣“存在”于物聯網的手機連接，輕松實現智能家居生活。據了解，添加該網卡成本僅增添幾十元。

未來LED不再只能照明 光學無線網取代WiFi

據悉，美國政府資助一項“智慧照明”，倡議探索把無線通信能力嵌入未來的LED照明安裝之中，以提供更廣泛的接入點。這項投資額1億8500萬美元、為期10年的美國國家科學基金計劃，涉及超過30所大學的研究人員。其中，包括波士頓大學、位于紐約的Rensselaer理工學院以及位于美國新墨西哥州中部大城的新墨西哥大學。

該“智慧照明”倡議探索，采用可見光束實現無線電設備與基于LED的照明設備之間的通信。基于LED的方案也可以被用于在LED的應用日益增多的汽車之間進行通信。整個目標是把通信能力構建在所有的LED照明之中，與此同時，減輕RF頻帶的擁擠程度。

波士頓大學教授Thomas Little說，“采用紅外線進行通信有著很長的歷史，紅外線資料協會IRDA多年以前就已經為PDA、打印機以及筆記本計算機構建了通信協議。我們現在正在做的事情就是抓住這個機會，把聯網功能嵌入LED照明革命之中。隨著白熾燈和日光燈被取代，我們希望把聯網技術嵌入LED照明之中。”

目前，采用紅外線LED的、基于LED的通信功能，如遙控功能，將適合于采用可見光，以便于在數字設備中的收發器能夠與照明設備進行通信。這些照明設備將經由有線設備接入互聯網。跟必須在所有用戶之間共享頻譜的、基于RF的WiFi接入點不同，通過可見光的視距通信可能使得不同的數據流能夠被饋入每一臺設備。

據了解，研究人員們已經對不同的調制方案進行了實驗，包括采用標準二進制編碼、不歸零編碼器、脈沖編碼調制和脈沖密集調制的各種編碼器。他們聲稱，這些方案只要數據率高于900 KHz，每一種均可在工作情況下感覺不到光線閃爍。2009年將展示的最初原型的速度為每秒1-10Mbits，它將采用最新的LED以及發光二極管來處理發射和接收功能。研究人員還計劃開發最終可制成可見光收發器的新的半導體技術。

Thomas Little教授表示，“作為系統的一個組成部分，我們需要的接收器通常采用發光二極管制成，”一種方案就是“采用同一只具有反偏置的LED，并且在效果上，作為制造工藝的一個組成部分，使得LED的一部分作為接收器，而另一部分作為發射器。”

目前，波士頓大學已經建立了一個發布關于智慧照明傳輸倡議的網站。該小組也將采用多種光波長進行試驗，以利用構成白光的不同色彩的光線對多條數據流進行編碼。光極化也將是利用可見光進行多任務通信策略的重點。波士頓大學將把重點放在系統級問題上，包括計算機聯網應用的開發。半導體設備開發將由Rensselaer理工學院和新墨西哥大學的研究人員們解決。

中科院研發LED燈光上網：燈下可連接無線 速率2Mbps

LED路燈、LED顯示屏，LED作為一種節能照明設備已逐漸走進我們的生活。但是你可知道，通過LED發出的光線可以連接寬帶網絡，這在目前的科學研究中已成為事實。記者昨天從中科院半導體研究所獲悉，該所對于半導體照明信息網的研究已取得重大突破。

燈下即可無線上網

一臺筆記本電腦置于燈光的照射之下，沒有網線連接，沒有無線網卡，但流暢的網絡視頻仍在播放著……這是昨天發生在中科院半導體所的半導體照明與信息化示范館內的一幕。為什么會出現這樣的情況？光電系統實驗室的段靖遠博士伸手一指，說它的奧秘就在于天花板上藍色的LED照明燈。

他介紹，網絡信號正是通過燈光傳輸給電腦的。通過這種方式，目前上網最大傳輸速率可以達到每秒2兆。

除了連接網絡外，LED燈還能充當各種家用電器的指揮官。該所的陳雄斌博士介紹，目前他們已實現了對多種電器的開關和調節的控制。這兩項技術也已分別在世博會的航空館和滬上生態家館進行了展示。

高速開關傳輸信息

LED燈是如何通過光線傳輸網絡信號和控制信號呢？專家介紹，LED燈是新型的照明設備，與傳統照明設備不同，它不僅省電，還可以通過高速的開關動作，發出調制過的信號，完成信息和指令的傳輸。

不停的開關動作會不會影響正常的照明使用呢？答案是否定的。科研人員介紹，每秒開關的速度可達200萬次，肉眼根本無法感覺到。

克服航班上網難題

現在人們享受無線網絡便捷服務的同時，也在時刻擔心它所產生的電磁波可能會對人體產生不利影響，而用環保的LED燈光上網卻能徹底消除這一顧慮。沒有電磁波就不會對周邊電子設備造成干擾，飛機內無線上網難題也將得到解決，甚至在水下，一束照進來的LED燈光，就可以完成網絡信號高速傳輸。

專家介紹，和目前的無線技術相比，LED燈光上網還只是一只潛力股。由于它特殊的信息傳輸方式，在未來能夠達到每秒上G的接入速度。據了解，目前美國、日本和歐洲都開始了關于LED無線通信技術的研發，這可能會成為未來科技發展的重要方向。