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科技带你回到未来:光照上网何须2050年
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摘要: 喜欢怀旧的人在猫扑上念叨着如果回到了1997年我们要做些什么,富有探索精神的人们则一直在畅想到了2050年我们如何建设人类的精神家园。未来世界里,我们还会被冗余的网线,时断时续的Wi-Fi热点亦或是4G、5G信号所制约么?
Abstract:
Key words :

喜欢怀旧的人在猫扑上念叨着如果回到了1997年我们要做些什么,富有探索精神的人们则一直在畅想到了2050年我们如何建设人类的精神家园。未来世界里,我们还会被冗余的网线,时断时续的Wi-Fi热点亦或是4G、5G信号所制约么?

上帝说,要有光。

于是,那一束可能会照亮未来的光,已经在今天点亮。

放飞梦想:只要有光亮的地方,就可以上网。

这不是一千零一夜的传说,也不是好莱坞的科幻世界。在上海世博会在航空馆的LED光学无线网络展示平台上,一束光笔直的照到一台笔记本电脑上,工作人员在灯光下自由的上网冲浪。没有网线,没有Wi-Fire热点——这就是LED光学无线网络———以LED照明灯发出的光当作网络信号的传输工具。

在这里,光媒成为了网络信号的传输介质。我们都知道,LED灯市可以实现以极高的频率闪烁的,这种闪烁形成的脉冲就可以取代传统的方式来实现信号的传送。同样这种高频的闪烁人类的肉眼是无法分辨的,所以LED等同时又可以起到照明的效果。

这就是这样超前科技的朴素本质。其实,利用光线进行通信并为是首创,过去人们手机上常用的红外传输方式(后来渐渐被蓝牙取代)就是光学网络的一个典型应用。但红外光属于不可见光,直接影响了可搜索性。而LED作为可见光源,将极大的方便人们“按光索网”——我们再也不必辛辛苦苦的搜索无线信号了,只要找到光源照射的地方,就可以安然的上网。

天马行空:它可以是一切你能想到的人造光亮。

在航空馆里,为我们展示的是一束可见光营造出的未来网世界。同样,最简单的物理学和常识已经告诉我们,光信号是可以实现反射、折射等物理过程的。例如,在一个房间里点亮一盏灯,整个屋子都被照亮了。现在,不需要任何的想象力,我们只进行一个简单的替换,将这站普通的灯替换成可提供信号传输的LED灯源——那么,这个房间都笼罩在无线网络的覆盖中了。

OK,下面我们需要一点点的想象力了,如果把这盏灯放到室外去,例如,它是长安街上的路灯,亦或它是夜上海的霓虹……你还想到了它可以是什么?

OK,我承认我有那么一瞬间甚至想到了太阳。

 

 

绿色健康:珍爱生命也不必远离网络了。

光学网络科技的另一个优势就是它的低辐射和低能耗。我们知道,传统的无线传输技术,大都是以电磁波的形式来传播的,这就带来了大量的电磁辐射和电磁干扰。这些通常是对人体以及高精密设备的工作有影响的。而LED光源在这方面有着天然的优势。同时,由于光信号与通信信号的合一,也就杜绝了双重辐射的威胁。

另外,我们知道,无线路由也无线热点的布设和功耗都是不低的,再乘上巨大的数量,就不再是一个小问题。LED光学网络通过可见光来传输网络信号,可以直接利用路灯、室内照明以及公共照明等已有的能耗输出来完成双重任务,绝对是绿色低耗的新突破。

超越速度:无线传输将实现500Mbps?

这是一个理论上的数据,当然,短期内也不能实现商用。但它确实来自严谨的科学证实,那就是LED光学无线通信最高速率将超过目前商用网络中最快的有线光纤技术——尽管他们都是通过光来传输。

500Mbps是一个来自与未来的概念。通过它,你下载一部普通格式的电影可能只需要1.5秒钟,而一首歌曲的时间恐怕要用毫秒来计算了——当然,2050的一部电影或一首歌曲的大小可能远远超越了现在的情况。

那将是怎样的一个世界呢?也许请容许我们借用并修改一下奥利匹克的名言:

更快,更快,还要更快……

光纤的速度神话将成为历史

自由交通:车辆间通信与飞机上打电话皆有可能。

我们知道,实现汽车间的通信一般都需要借助第三方的工具(两辆车主人的手机),而纯粹的车载通信系统有非常的昂贵而且……复杂难用。下面我要说“But”了,也就是真正的戏肉部分来了。这里给大家一个小提示,一般来说,汽车是安有车灯的……

OK,你们懂的。

下面谈第二话题。

每次在飞机上听到美丽的空姐提示我关闭手机的时候,心理面总是十分的不情愿。航空移动电话由于受电磁波可能干扰机组与地面的通信的限制而一直成为禁区。但我们知道,飞机上是可以点亮灯光的,光线不会对机组与地面的通信产生影响。

所以,你们又明白我的意思了。

当然,我不敢肯定到了2050年人类是否还会乘坐汽车和飞机,但我可以肯定,到了2050年你坐飞机的时候一定可以打手机了。

别忘了物联网:光照通信引发新的畅想。

物联网是一个新课题,新到没有人能准确的描述出物联网的宏观全貌或者精确的证明物联网的一个微观细节。似乎一切的新科技都可以拿来用在物联网上,这多么的像想当年互联网诞生的时候啊——It is everything。

光学网络科技似乎与物联网是天生的一对。我们不知道无线热点的辐射会给农作物和奶牛带来哪些不良影响,我们也不敢把有辐射的通信信号按照到精密的医疗场所和手术室中,我们还无法肯定是否要给每一个家用电器都连上一根光纤——现在,光学网络为我们解决这些问题了。

光照是我们最能接受的人和物的接触媒介之一,同样也是副作用最低的。也许我们没必要让物联网中的每一个单元都发光——只要保证大家都在光亮处就足矣了。

只争朝夕:光学网络真的要等到2050年?

这确实是一个既让人兴奋冲动又让人无比哀伤的科技。我们一个IT界朋友听到对光学网络的描述和畅想后告诉我他非常的期待那个描述中的未来世界,但他同时说,“那时候我已经70岁了”。

但航空馆的这次展示让我们看到了那个未来世界提前到来的希望。从技术和实现的角度来说,似乎一切的困难已经迎刃而解了,但涉及到商用上,确实还有一些难题要解决。

首先是信号传输的抗干扰性。光学网络使用了最不稳定的大气作为传输通道,雨雪风雾都将给室外光学网络带来干扰和影响,甚至是一把火光和一片浓烟,都是致命威胁。

另外就是LED光源的信号强度问题。目前的发射能量还不足以将无线信号传输到太远的距离,这在室内也许足以满足应用,但在更广阔的室外环境里,我们不能不考虑如何进一步提升信源的强度。

当然,这一切都是困难,但正是有了这些困难,我们才有了进一步向科学巅峰迈进的动力。是的,光学无线网络时代的到来不会是今天,也不会是今天的明天,但也许,就是在明天的明天,某一个明天里,光学无线网络将带我们回到未来……

这一天,不会太遥远。

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