光線Wi-Fi：比現(xiàn)有技術(shù)快百倍的無線網(wǎng)絡(luò)

幾乎每個(gè)人都體驗(yàn)過無線網(wǎng)速度慢產(chǎn)生的煩躁。家庭無線設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)越來越多，而且只會(huì)不斷增長(zhǎng)并導(dǎo)致無線網(wǎng)絡(luò)擁堵。埃因霍芬理工大學(xué)(TU/e)的研究人員提出了一種令人驚訝的解決方案：基于安全紅外線的無線網(wǎng)絡(luò)。不僅實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)速度的提升(每個(gè)射線40Gbps)，而且由于每個(gè)設(shè)備都得到自己專有的紅外射線，無需與其他設(shè)備共享。上周Joanne Oh據(jù)此獲得了她的博士學(xué)位。

該系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，并且原則上搭建的成本也較低。無線數(shù)據(jù)來自于幾根中央“光天線”，例如安裝在天花板上。“光天線”能十分準(zhǔn)確地管理由光纖供應(yīng)的光線。由于系統(tǒng)中不存在移動(dòng)的部分，因此無需維護(hù)和供電：天線包含了一對(duì)以不同角度發(fā)射不同波長(zhǎng)光線的光柵(被動(dòng)衍射光柵)。改變光線波長(zhǎng)就改變了光線的方向。由于使用了安全波長(zhǎng)的紅外線，因此無法被人類雙眼看到，不會(huì)產(chǎn)生任何危害。

無干擾

如果你在使用手機(jī)或者平板的時(shí)候移動(dòng)到了光天線的覆蓋范圍之外，那么其他的光天線將會(huì)接管。該網(wǎng)絡(luò)利用傳輸返回的無線信號(hào)，精確跟蹤每個(gè)無線設(shè)備的位置。添加設(shè)備很簡(jiǎn)單：同一光天線對(duì)不同設(shè)備分配不同波長(zhǎng)，因此設(shè)備間不會(huì)共享網(wǎng)絡(luò)。此外，鄰居的無線網(wǎng)絡(luò)也不會(huì)干擾到你的。

光線的數(shù)據(jù)傳輸能力

當(dāng)前的無線網(wǎng)絡(luò)使用2.5GHz或者5GHz的無線信號(hào)。而新系統(tǒng)使用1500納米以上波長(zhǎng)的紅外線，是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)頻率的數(shù)千倍，可達(dá)200THz，因此數(shù)據(jù)傳輸能力也更強(qiáng)。Joanne Oh甚至實(shí)現(xiàn)了2.5m內(nèi)42.8Gbps的傳輸速度，與此相對(duì)，荷蘭的平均連接速度僅為其2000分之一(17.6Mbps)，即使你有最好的無線系統(tǒng)，速度也不會(huì)超過300Mbps，僅為該研究中無線網(wǎng)絡(luò)速度的幾百分之一。但該系統(tǒng)至今僅使用光線進(jìn)行了下載測(cè)試，由于大多數(shù)應(yīng)用對(duì)于上傳速度要求較低，因此上傳仍然使用無線信號(hào)。

五年

Joanne博士的工作是更大的BROWSE項(xiàng)目的一部分，該項(xiàng)目由寬帶通信技術(shù)Ton Koonen教授領(lǐng)導(dǎo)，由歐洲研究委員會(huì)資助。Joanne Oh著重于通過直接紅外線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，其他博士生的工作包括所有無線設(shè)備的精確定位和連接光天線的中央光纖網(wǎng)絡(luò)研究。Koonen期望在五年內(nèi)推廣使用該技術(shù)，他認(rèn)為首先使用這項(xiàng)技術(shù)的設(shè)備應(yīng)該是要求高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備比如視頻監(jiān)控，筆記本或平板。

同時(shí)連接多臺(tái)設(shè)備

Koonen的小組不是唯一研究“室內(nèi)光學(xué)無線網(wǎng)絡(luò)”的，國(guó)際上還有許多其他大學(xué)和研究所在研究通過室內(nèi)LED燈光傳輸數(shù)據(jù)。然而，這些方法的缺點(diǎn)是帶寬較低而且必須設(shè)備之間必須共享無線網(wǎng)絡(luò)。其他小組嘗試使用移動(dòng)鏡面導(dǎo)引紅外線，但這樣就需要對(duì)鏡面主動(dòng)控制，消耗能量而且一個(gè)鏡面一次只能導(dǎo)引一條光線。Koonen和Joanne使用的光柵能處理許多光線，因此可同時(shí)連接同臺(tái)設(shè)備，互不干擾。