光學無線網取代WiFi：用LED燈發射信號上網

LED光學無線網絡：只要燈亮著就能上網

2050年未來都市的關鍵詞：數字生活。這是依托互聯網和一系列數字科技技術應用為基礎的一種生活方式，可以方便快捷地帶給人們更好的生活體驗和工作便利。

哥倫布航海時代，世界突然變得很大；計算機、互聯網問世后世界又開始變小。隨著互聯網技術應用的日益普及，人類生活方式開始改變。地球人貌似一夜之間都變得“智慧”起來，甚至連物品都有了“思想”。

不僅如此，在2050年科技高速發展的未來，不論使用哪一種設備，都可以在任何時候、任何地方借助無線手段傳送數據。LED光學無線網絡的普及，推動“物聯網”的發展，整個世界輕易相聯……

如今，人們已習慣無線上網。沒了網線的束縛，我們更能享受網上沖浪的樂趣。然而，因為物體的阻擋如墻壁等，房間里一些地方難免接收不到信號，或者信號極弱。于是，科學家們設想，何不讓燈光來發射信號？只要燈亮，就不愁沒網上。

這一看似天馬行空的想法如今已成現實。在上海世博會中國航空館里，中科院半導體研究所的科學家展示了這項最新最前衛的成果：LED光學無線網絡……

按光索網原理 光線作媒 “閃爍”出信號

LED 燈以極快的頻率不停開關，燈光在閃爍時發出脈沖，實現信號傳送。這種高頻的閃爍是人眼無法察覺的，所以LED燈可以照明、發信號兩不誤。

在航空館的LED光學無線網絡展示平臺上，一束光筆直的照到一臺筆記本電腦上，工作人員在燈光下自由的上網沖浪。這就是LED光學無線網絡———以LED照明燈發出的光當作網絡信號的傳輸工具。

其原理是：LED燈以極快的頻率不停開關，燈光在閃爍時發出脈沖，實現信號傳送。這種高頻的閃爍是人眼無法察覺的，所以LED燈可以照明、發信號兩不誤。

從上世紀70年代后期開始，就有研究人員研究室內光通信。IBM蘇黎世實驗室的工程師們在當時建立了首個工作系統。在日常生活中，用光傳輸數據的例子也隨處可見。例如早些年手機上的紅外傳輸功能。

如今當節能的 LED成為未來照明的趨勢時，科學家自然選擇其作為傳播信號的工具。而且LED的燈光是可見光，更方便人們“按光索網”。

按光索網性能：鏡子反射也能上網

當漫反射的光使整個房間明亮起來時，網絡信號也隨即充斥整個房間。更神奇的是，通過鏡子反射的光也一樣有信號！

傳統無線網絡的覆蓋面積很大程度依賴于無線路由器的能力。無線路由器在使用時會發射一種射頻信號，即擁有一定發射頻率的電波。這種電波雖然沒有被證實對人體有害，但畢竟不是綠色環保的。相比之下，光傳輸信號最大優勢就是沒有任何電磁波。

光學無線網絡的信號強弱一方面是在于光強，一方面在于接收探測器的靈敏度。以目前我國的研究水平來看，完全可以做到漫反射接收———當漫反射的光使整個房間明亮起來時，網絡信號也隨即充斥整個房間。更神奇的是，通過鏡子反射的光也一樣有信號！

LED光學無線網絡，對網絡運行商和電腦設備沒有任何要求，只要是普通的外網就能夠接入。現在市面上賣的LED燈只有照明作用，如要用于通訊就必須在LED上安裝一個小“儀器”，讓其實現高頻率閃爍。

在過去，一個區域要實現無線信號全覆蓋，只能擺上很多個無線路由器。如今，科學家們能在小區電線接入的地方直接承載通訊信號，屆時不論是小區的路燈，還是每一家的照明燈，都能發送上網信號。

按光索網·優勢 比光纖更快 飛機上照用

光學無線網絡剛好針對“最后幾公尺”的問題，也就是如何把寬帶數據流從信息骨干網終端傳送到室內的無線設備上，其優勢不言而喻。

LED的傳輸速度較快，信號更穩定。LED材料的不同，會導致其調制能力和最大帶寬都不一樣。目前國際上認為，LED光學無線網絡理論上可以到達500Mbps的速率。

通信公司還有個“最后一公里”的說法，指的是把寬帶服務從全國的高速數據通信骨干網接入終端用戶時遇到的困境：盡管這只是整個通信路徑中的最后一小段，但費用之高卻令人咋舌。現在進小區的光纖寬帶是100M。其實光纖通信也還是光，只是它在特制的光纖里面傳輸，外界干擾小，所以速度快。但不同的小區需要建設不同的光纖網絡，通常需要非常長的時間。

與此類似，光學無線網絡剛好針對“最后幾公尺”的問題，也就是如何把寬帶數據流從信息骨干網終端傳送到室內的無線設備上，其優勢不言而喻。

這種光學無線網絡尤其適合在醫院和工廠使用，因為在這些區域中，傳統的射頻傳輸會干擾導航設備、醫療器械或控制系統。

此外，LED光學無線網絡讓人們在飛機上也能隨意的使用寬帶。飛機通過衛星跟地面是實時保持聯通的，借此獲得上網信號。當LED光把網絡信號“照”向每個乘客時，沒有了電磁波的干擾，飛機導航完全不受影響。

未來，應用這項技術使得車與車之間也可利用前后車燈進行通訊。但只是語音通訊，想上網還得借助路燈。

“LED光學無線網絡”2050年可行性報告

光學無線網絡很有商業價值，用起來很方便，但是真正實現起來也有難度，因為它選擇了一條最復雜的信道———大氣來傳輸數據。充滿不測風云的天空一定會為無線光通信帶來很多變數，但室內用肯定沒問題。

光學無線通信的一系列特點：傳輸速度快，成本比鋪光纖低，建設速度快，不需要無線電頻率許可，也無須開挖管道的市政許可，便攜性強，便于維護，對周圍的環境也沒有影響。

但是，光學無線通信受到發射能量的限制，不可能傳送太遠，可靠性也會受到很多外部因素影響。例如，敵人在光學無線網絡的鏈路上生一把火，用人造煙霧破壞了信息完整性。

然而，上述的弊端顯然并不能阻擋光學無線網絡的發展。當LED成為未來的必然趨勢，LED光學無線網絡也成為了必然。