三“見(jiàn)”解讀LED可見(jiàn)光通信的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
2015-06-24 13:56:32 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
如今,LED燈泡已不僅僅局限于照明本身,而是如夢(mèng)幻一般被賦予了更多功能,可以實(shí)現(xiàn)更多的創(chuàng)新應(yīng)用。隨著LED產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,基于LED照明設(shè)備的一系列智能照明應(yīng)用被越來(lái)越多的挖掘出來(lái),LED燈泡也隨之變得更加的智慧和神奇。而可見(jiàn)光通信的出現(xiàn),更使其加入信息使者的行列。
正在此刻,LED遇見(jiàn)可見(jiàn)光通信,正待開(kāi)啟LED下一個(gè)“奇幻”之旅!
“當(dāng)前,基于可見(jiàn)光通信技術(shù)下開(kāi)發(fā)的LED燈泡已經(jīng)成長(zhǎng)為具有照明、通信、跨界應(yīng)用等多重意義及用途的智能照明設(shè)備,且迎來(lái)了發(fā)展的大好時(shí)機(jī)。”有業(yè)內(nèi)人士如此指出。
4月中旬,2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主中村修二在訪臺(tái)期間也預(yù)言,“LED產(chǎn)業(yè)的下個(gè)殺手級(jí)應(yīng)用是可見(jiàn)光通信(LiFi)。”他認(rèn)為,未來(lái)家里的燈光將可以承載通信訊號(hào)成為最后一里路的信息傳輸設(shè)備,人們甚至可以在路燈下下載電影和音樂(lè)。
究竟什么是可見(jiàn)光通信技術(shù)(VLC,又稱“LiFi”,以下簡(jiǎn)稱“LiFi”)?該技術(shù)具有哪些優(yōu)勢(shì)?當(dāng)前技術(shù)進(jìn)展及產(chǎn)業(yè)化趨勢(shì)如何?未來(lái)應(yīng)用前景與“錢(qián)景”怎樣等都成為業(yè)界普遍關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。LED此刻遇見(jiàn)可見(jiàn)光通信,又將書(shū)寫(xiě)怎樣的傳奇!
聽(tīng)見(jiàn):LiFi來(lái)了
LiFi(LightFidelity),全稱為“可見(jiàn)光無(wú)線通信”,又稱“光保真技術(shù)”,是一種利用可見(jiàn)光波譜(如燈泡發(fā)出的光)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜聼o(wú)線傳輸技術(shù),由英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)電子通信學(xué)院移動(dòng)通信系主席、德國(guó)物理學(xué)家HaraldHass(哈拉爾德·哈斯)教授發(fā)明。
LiFi是運(yùn)用已鋪設(shè)好的設(shè)備(無(wú)處不在的LED燈),通過(guò)在燈泡上植入一個(gè)微小的芯片形成類(lèi)似于AP(WiFi熱點(diǎn))的設(shè)備,使終端隨時(shí)能接入網(wǎng)絡(luò)。“該技術(shù)通過(guò)改變房間照明光線的閃爍頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,只要在室內(nèi)開(kāi)啟電燈,無(wú)需WiFi也便可接入互聯(lián)網(wǎng)。”LiFi發(fā)明人HaraldHass教授在第十一屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體照明論壇上首次介紹LiFi技術(shù)時(shí)表示。
“LiFi是用可見(jiàn)光來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信,即利用電信號(hào)控制發(fā)光二極管(LED)發(fā)出的肉眼看不到的高速閃爍信號(hào)來(lái)傳輸信息。”2015中國(guó)(上海)國(guó)際半導(dǎo)體照明應(yīng)用技術(shù)論壇“LED白光通訊的應(yīng)用突破口”主題分會(huì)上,上海航天技術(shù)研究院第804研究所的袁衛(wèi)文博士如此解釋了LiFi的概念。
“光可以作為一個(gè)服務(wù)提供給客戶,更可以實(shí)現(xiàn)很多的可能性。而目前我們的目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)雙重傳輸功能。”在HaraldHaas看來(lái),一個(gè)燈泡并不只是光支出單位,它更應(yīng)該是具備無(wú)線上網(wǎng)收發(fā)的設(shè)備,可以作為無(wú)線熱點(diǎn)一樣成為未來(lái)的通信設(shè)備,LiFi不僅是無(wú)線通信技術(shù)的變革,還能成為物聯(lián)網(wǎng)崛起的助推劑,成為未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的又一傳輸形式。
比如街上的路燈就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)超大的智能環(huán)境,每一個(gè)街燈都可以成為光電發(fā)出的云頭,不需要再去建設(shè)其他的電波發(fā)電站,只需要將燈泡、燈柱設(shè)立起來(lái),就能夠幫助光電傳輸。
在HaraldHass教授和愛(ài)丁堡大學(xué)學(xué)生的共同努力下,終于實(shí)現(xiàn)了以“可見(jiàn)光通信”方式來(lái)打破數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)介質(zhì),利用LED迅速閃爍來(lái)進(jìn)行二進(jìn)制之間的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸,從而讓改變未來(lái)的無(wú)線傳輸成為了可能。
看見(jiàn):LiFi優(yōu)勢(shì)明顯,應(yīng)用前景可期
與現(xiàn)有WiFi相比,LiFi的優(yōu)勢(shì)有哪些?“由于光線無(wú)法穿過(guò)墻壁,LiFi技術(shù)可能比傳統(tǒng)的WiFi連接方式更為安全,而且LED燈泡普及率非常高,因此LiFi技術(shù)有望比現(xiàn)有的無(wú)線電通訊系統(tǒng)更便宜、更節(jié)能。”HaraldHaas表示。
“未來(lái)的可見(jiàn)光通信既安全又經(jīng)濟(jì)。”一位業(yè)內(nèi)專(zhuān)家也同樣認(rèn)為。究其原因,這位專(zhuān)家從五個(gè)方面進(jìn)行了分析:
一是,光源易得。LiFi與光纖通擁有相同的優(yōu)點(diǎn),如高帶寬、高速率等。但不同的是,LiFi是使光傳播在人們周?chē)沫h(huán)境中,自然光能到達(dá)的地方就會(huì)有LiFi的信號(hào)。隨著白熾燈、熒光燈逐漸退出市場(chǎng)并被LED取代,未來(lái)任何有光的地方都可以成為潛在的LiFi數(shù)據(jù)傳輸源。
二是,應(yīng)用范圍更廣。LiFi在任何對(duì)無(wú)線電敏感的場(chǎng)合都可以使用,如飛機(jī)上、手術(shù)室里等。
三是,傳輸速度快。光頻譜的寬度可達(dá)到射頻頻譜的1萬(wàn)倍,這意味著可見(jiàn)光通信能帶來(lái)更高的帶寬,LiFi能帶來(lái)高達(dá)1Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速度。
四是,LiFi不需要再新建任何基礎(chǔ)設(shè)施,而傳統(tǒng)射頻信號(hào)的發(fā)射需要能量密集的設(shè)備。光頻譜未得到利用和監(jiān)管可進(jìn)行高速通信。
五是,技術(shù)安全性極高。由于可見(jiàn)光只能沿直線傳播,因此,只有處在光線傳播直線上的人,才有可能截獲信息。
中村修二在對(duì)比LiFi和WiFi時(shí)也表示,現(xiàn)有的通訊方式主要是以光纖有線通訊搭配微波無(wú)線通訊(如WiFi)為主,但WiFi則有著為人詬病的兩大缺點(diǎn),即易遭攔截和微波有害人體。而以LED光線做為傳輸訊號(hào)的載具就沒(méi)有這些問(wèn)題,只要訊號(hào)一遭攔截,光就被遮斷,肉眼立刻能夠察覺(jué),安全性更高。另外,LED光線沒(méi)有微波,不傷害人體,也不會(huì)干擾儀器,目前在醫(yī)院、飛機(jī)機(jī)艙等條件限制較高的場(chǎng)所均已使用。
復(fù)旦大學(xué)教授遲楠?jiǎng)t認(rèn)為,高速通信是LiFi技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì),相對(duì)于WiFi和4G網(wǎng)絡(luò),具備更加安全、無(wú)電磁污染和頻譜無(wú)需授權(quán)的優(yōu)勢(shì)。LiFi不僅能夠完成定位和高速傳輸,在音頻系統(tǒng)方面也有很大的用途。
“LiFi具備頻譜不需申請(qǐng)、可利用照明光源產(chǎn)生信號(hào)、無(wú)電磁輻射、保密性好的特點(diǎn),主要應(yīng)用在LiFi熱點(diǎn)覆蓋、室內(nèi)定位導(dǎo)航、智能交通、保密通信、深空通信等方面。”袁衛(wèi)文也表示。
夢(mèng)見(jiàn):LiFi或?qū)⒊蔀長(zhǎng)ED下一個(gè)“爆炸式”應(yīng)用
有人說(shuō),LiFi的出現(xiàn)是通信領(lǐng)域的變革,使拓展下一代寬帶通信的頻譜,搶占空白頻譜,有效利用資源,加深與照明、顯示產(chǎn)業(yè)的聯(lián)系,增加通訊優(yōu)勢(shì)等都成為可能。
的確,隨著技術(shù)的發(fā)展,LiFi不僅在移動(dòng)通訊領(lǐng)域大有作為,還會(huì)在物聯(lián)網(wǎng)、健康衛(wèi)生等領(lǐng)域擁有一系列的應(yīng)用方案。
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本文將對(duì)美的、奧克斯、LUZI和公牛四款風(fēng)扇燈進(jìn)行拆解分析,探討它們?cè)陔娍亍㈦婒?qū)和LED模組方面的設(shè)計(jì)差異與技術(shù)亮點(diǎn),揭示各品牌的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)。
當(dāng)ARM??Cortex?-M0內(nèi)核MCU遇上降壓型LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片——我們拆解了一款外貿(mào)爆款風(fēng)扇燈,發(fā)現(xiàn)其寬壓、無(wú)頻閃、超長(zhǎng)壽命等秘密,竟藏在54.71mm×45.83mm的電路板上。
英飛凌帶來(lái)緊湊型單通道隔離柵極驅(qū)動(dòng)器;川土微電子發(fā)布集成DMOS的三相無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器;安世半導(dǎo)體推出符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)的12通道、40 V高邊LED驅(qū)動(dòng)器。
汽車(chē)設(shè)計(jì)中最明顯的進(jìn)步之一是LED照明。 LED照明現(xiàn)在已經(jīng)在每個(gè)制造商的汽車(chē)上廣泛使用。在本世紀(jì),發(fā)光二極管(LED)和有機(jī)LED(OLEDS)發(fā)展迅速,其優(yōu)越的性能,更長(zhǎng)的壽命,效率,承受性,和設(shè)計(jì)靈活性使他們是大多數(shù)汽車(chē)照明應(yīng)用的優(yōu)先選擇。
據(jù)TrendForce集邦咨詢分析,截至2023年,全球傳統(tǒng)乘用車(chē)中LED頭燈的普及率已達(dá)72%,而在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域,這一比率更是高達(dá)94%;預(yù)計(jì)2024年,這兩項(xiàng)數(shù)據(jù)將分別上升至75%與96%。
英飛凌科技股份公司推出新一代觸控控制器——PSoC? GEN8XL汽車(chē)多點(diǎn)觸控控制器(IAAT818X)。該觸控控制器專(zhuān)為24英寸及以下的OLED和Micro-LED 顯示屏設(shè)計(jì),其性能和幀速率均能滿足當(dāng)今的需求。
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