基于LED光傳輸無線網(wǎng)絡(luò)的美國“智能照明”項(xiàng)目
據(jù)悉,美國政府資助一項(xiàng)“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(diǎn)。這項(xiàng)投資額1億8500萬美元、為期10年的美國國家科學(xué)基金計(jì)劃,涉及超過30所大學(xué)的研究人員。其中,包括波士頓大學(xué)、位于紐約的Rensselaer理工學(xué)院以及位于美國新墨西哥州中部大城的新墨西哥大學(xué)。
該“智慧照明”倡議探索,采用可見光束實(shí)現(xiàn)無線電設(shè)備與基于LED的照明設(shè)備之間的通信。基于LED的方案也可以被用于在LED的應(yīng)用日益增多的汽車之間進(jìn)行通信。整個(gè)目標(biāo)是把通信能力構(gòu)建在所有的LED照明之中,與此同時(shí),減輕RF頻帶的擁擠程度。
波士頓大學(xué)教授Thomas Little說,“采用紅外線進(jìn)行通信有著很長的歷史,紅外線資料協(xié)會IRDA多年以前就已經(jīng)為PDA、打印機(jī)以及筆記本計(jì)算機(jī)構(gòu)建了通信協(xié)議。我們現(xiàn)在正在做的事情就是抓住這個(gè)機(jī)會,把聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)技術(shù)嵌入LED照明之中?!?/P>
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(shù)字設(shè)備中的收發(fā)器能夠與照明設(shè)備進(jìn)行通信。這些照明設(shè)備將經(jīng)由有線設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)。跟必須在所有用戶之間共享頻譜的、基于RF的WiFi接入點(diǎn)不同,通過可見光的視距通信可能使得不同的數(shù)據(jù)流能夠被饋入每一臺設(shè)備。
據(jù)了解,研究人員們已經(jīng)對不同的調(diào)制方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),包括采用標(biāo)準(zhǔn)二進(jìn)制編碼、不歸零編碼器、脈沖編碼調(diào)制和脈沖密集調(diào)制的各種編碼器。他們聲稱,這些方案只要數(shù)據(jù)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(fā)光二極管來處理發(fā)射和接收功能。研究人員還計(jì)劃開發(fā)最終可制成可見光收發(fā)器的新的半導(dǎo)體技術(shù)。
Thomas Little教授表示,“作為系統(tǒng)的一個(gè)組成部分,我們需要的接收器通常采用發(fā)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(gè)組成部分,使得LED的一部分作為接收器,而另一部分作為發(fā)射器。”
目前,波士頓大學(xué)已經(jīng)建立了一個(gè)發(fā)布關(guān)于智慧照明傳輸倡議的網(wǎng)站。該小組也將采用多種光波長進(jìn)行試驗(yàn),以利用構(gòu)成白光的不同色彩的光線對多條數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼。光極化也將是利用可見光進(jìn)行多任務(wù)通信策略的重點(diǎn)。波士頓大學(xué)將把重點(diǎn)放在系統(tǒng)級問題上,包括計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開發(fā)。半導(dǎo)體設(shè)備開發(fā)將由Rensselaer理工學(xué)院和新墨西哥大學(xué)的研究人員們解決。
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