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徐正元:把灯泡变成网络发射器 LED灯光可“照亮”通信盲区

2015-01-02 16:58
seele_jin
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  无需WiFi,只要有LED灯光的地方,就可以上网。“‘灯光上网’技术,是光通信(LiFi)的一种,就是利用可见光来传输数据。”中科大信息科学技术学院教授、国家973计划“宽光谱信号无线传输理论与方法研究”项目首席科学家徐正元近年来正致力于这项研究。他表示,隧道、矿井等信号“盲区”或薄弱地带,未来都可能是无线光通信的“用武之地”。

  1、从企业重回校园赴美做研究

  徐正元对科学的兴趣,“萌芽”自中学时代,那时候,家里大大小小的电器都会让他觉得兴奋和好奇。

  在清华大学无线电电子学系读本科的时候,他开始有机会进入实验室,将这种最原始的兴趣,变成一种真正的爱好。

  在清华大学完成研究生课程后,徐正元没有继续学业,而是选择来到清华的校办企业——清华大学科技开发总公司,这就是清华紫光的前身。“当时的想法,是把老师们的研究成果能做一些应用转化。”

  在企业工作了五年后,徐正元决定“回炉”深造,赴美攻读博士学位。

  徐正元说,在那个手机只能打电话、发短信的年代,自己关心的是如何为手机通信提高传输速率、传输质量。

  “那时候我们对移动通信的概念也很朦胧,更无法预料到现在一部小小的手机竟然能有这么多业务。”

  2、把灯泡变成网络发射器

  1999年完成博士学业后,徐正元来到加州大学河滨分校,从助理教授的身份起,正式开始执教生涯。

  2006年在斯坦福大学做访问学者的经历,对徐正元来说是一个转折点。“美国的教师有一个带薪假,我就利用这一段时间去学习更为先进的管理模式,共同探索通信新技术。”徐正元说,正是这一段时间里,他开始研究更大范围的无线通信,包括短距离超宽带通信、光通信等其他通信方式。

  可见光通信是一项新兴的基于白光LED的无线光通信技术,能够同时实现绿色照明和通信的双重功能,是近几年无线光通信中最热门的研究方向之一。简单来说,就是利用闪烁的灯光,实现网络信号的传输。

  “传统的WiFi上网,利用的是无线电波。而无线光通信,可利用红外光、可见光或紫外光,无需电缆来实现通信。”徐正元介绍,灯光上网用的就是可见光。

  “LED灯光会有强弱变化,这是肉眼所看不出来的,但这恰好是灯光上网的关键。在灯光闪烁变化之时,二进制的数据快速编码成灯光信号,有效地传递出去。”徐正元说,“LED灯泡稍稍修改,增加一个微电子芯片,就可以控制LED灯每秒数百万次的闪烁,灯泡就变成一个无线网络发射器,源源不断地发射出‘LiFi’信号。”

  徐正元表示,不论是从传输速度还是实用性来说,无线光通信的未来是值得期待的。“灯光上网,在可见光波段的范围内,有望达到每秒千兆比特的速率。”

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