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其實(shí),你也可以用肉眼看到無線網(wǎng)絡(luò)

  科客點(diǎn)評:開燈就能上網(wǎng),酷吧。

其實(shí),你也可以用肉眼看到無線網(wǎng)絡(luò)

  開著燈,手機(jī)便能有電能打電話和上網(wǎng),這聽起來很酷炫,但這項(xiàng)超前的技術(shù)一直都在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境當(dāng)中發(fā)生,對于普通人來說,這個項(xiàng)目還有多久走出實(shí)驗(yàn)室,會讓我們的生活產(chǎn)生什么樣的變化?

  《好奇心日報》最近和微軟亞研的沈國斌博士聊了聊“可見光通訊”最新的進(jìn)展。沈國斌博士最早做室內(nèi)定位的研究,在 2012 年的時候開始研究可見光通訊,就是室內(nèi)的光源怎樣確定人的位置,去年,他所帶的團(tuán)隊(duì)獲得了全球的室內(nèi)定位比賽 IPSN 的第二名。

  光究竟是怎樣傳輸信息的?

  早在 2004 年,IEEE 雜志上就有論文解釋通過發(fā)光二極管(也就是 LED 燈管)提供無線網(wǎng)絡(luò)連接的方法,具體的原理是這樣的:

  LED 燈本來就是一個半導(dǎo)體芯片,跟傳統(tǒng)的燈絲是不一樣的是,芯片可以特別快地開關(guān),例如使用交流電的燈是 60 赫茲,人類眼球無法識別燈光閃動。在一開一關(guān)的時候,光就有方波了,經(jīng)過調(diào)制就可以傳信息了,跟我們平常使用的電話的無線電通訊無異。

  目前全球的多所大學(xué)都有相關(guān)的研究項(xiàng)目,他們大多數(shù)都在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。在 2012 年,通訊業(yè)雜志 IEEE 上就曾經(jīng)發(fā)表一篇讓可見光傳輸速率達(dá)到 96 Mb/s 的論文。到 2013 年年底,上海復(fù)旦大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里已經(jīng)可以讓光一盞功率為 1W 的 LED 燈珠,提供燈光下的 4 臺電腦上網(wǎng),最高速率可達(dá) 3.25 Gbp 每秒,平均上網(wǎng)速率達(dá)到 150Mb 每秒。

其實(shí),你也可以用肉眼看到無線網(wǎng)絡(luò)

  微軟亞研早前也在做這方面的研究。和實(shí)驗(yàn)室將把光到設(shè)備的傳輸速率拉峰值極限的嘗試不太一樣,想要研究這種技術(shù)在普通電子設(shè)備上的可能性,于是他的團(tuán)隊(duì)就在淘寶買了便宜的 LCD 面板,幾塊錢的太陽能電池板、電路板和可以進(jìn)行試驗(yàn)。

  目前,沈國斌的團(tuán)隊(duì)研究了如何用逆向反射器(Retro-Reflector),其實(shí)就是一種反光鏡,將光線原路反射回到 LED 燈上,形成了LED 和電子設(shè)備間相互通訊。他們已經(jīng)能做到,在燈光 1 兆的開關(guān)頻率之下,從燈光到設(shè)備的下行速度達(dá)到 10 kb/s,而從設(shè)備反光的上行速度達(dá)到 0.5 kb/s。

  在微軟的亞洲研發(fā)中心,我們看到了這個用價格低廉的組件做成的試驗(yàn)品:不需要充電線,也沒有 Wi-Fi 信號,只有一塊裝有 LCD 屏幕、反射鏡和太陽能板的類似手機(jī)大小的設(shè)備。點(diǎn)亮 LED 燈泡的手電筒直射,設(shè)備便亮起來,并且開始傳輸數(shù)據(jù)。LED 燈變成了一個普通設(shè)備的能量源和信息源。

  智能交通路牌、無需充電的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備

  試試想象這樣的場景——車燈照到了路邊的路牌,路牌馬上可以給車輛導(dǎo)航儀傳輸附近的路況,告訴你到達(dá)目的地最通暢的道路;早上起來一開燈,空氣檢測儀就能會告訴你室外的空氣質(zhì)量、溫度和濕度如何,而這檢測儀的顯示屏就一直掛在床頭,不需要充電,也不需要連接 Wi-Fi 或者藍(lán)牙。

其實(shí),你也可以用肉眼看到無線網(wǎng)絡(luò)

  微軟亞研的沈國斌博士告訴《好奇心日報》,智能的路牌、不需要充電的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上述可能就是他們認(rèn)為的可見光通訊的未來的樣子。聽起來很美,但現(xiàn)在依然停留在理論階段?!拔覀兊谝粋€思路就是想去和產(chǎn)品部門討論,看看這個東西有沒有可能放到微軟的大的產(chǎn)品藍(lán)圖里面去,無論是我們設(shè)計,還是我們的想法,只要他們能夠接受,我們就會很高興?!?/p>

  但要實(shí)現(xiàn)這些其實(shí)并不容易,需要推出改造好的 LED 燈具,還需要推出有逆向發(fā)射器的電子產(chǎn)品同時推向市場售賣。而對于一個公司來說,光是從技術(shù)到產(chǎn)品,需要配合的相關(guān)團(tuán)隊(duì)有太多。

  研究和產(chǎn)品之間的距離有多遠(yuǎn)?

  1880 年,加拿大發(fā)明家亞歷山大·貝爾發(fā)現(xiàn)了一個有趣的玩法:通過調(diào)節(jié)光束的變化,傳遞語音信號,可以進(jìn)行雙方無線對話——這就是人類第一次實(shí)現(xiàn)無線電話,利用的就是可見光通訊。貝爾為此發(fā)明申請專利的時候,連電力都沒有出現(xiàn),他也認(rèn)為這“光電話”沒有任何實(shí)用價值。

其實(shí),你也可以用肉眼看到無線網(wǎng)絡(luò)

  事實(shí)上,無論是什么科研項(xiàng)目,在一個做產(chǎn)品的企業(yè),產(chǎn)品部門依然是主導(dǎo)。產(chǎn)品部門有一些問題待解決的時候,根據(jù)此開發(fā)的技術(shù)是很快可以用到產(chǎn)品之上,而沒有相關(guān)的產(chǎn)品計劃的時候,將基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品十分有難度。

  “這種情況下,研究院的任務(wù)就是把這些很酷的技術(shù)通過發(fā)論文或者是內(nèi)部的 demo 讓產(chǎn)品部門了解,希望他們在下一次做產(chǎn)品計劃的時候會考慮這個技術(shù)。”沈國斌這么說。(好奇心日報)

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  • 兔斯基

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