锂电: Light Fidelity

今年一月已经感觉到您的骨头黑了吗? 2014年及以后看起来会更加光明。

如果您对我们去年6月的[LED博客文章]中展示的LED技术进步印象深刻,那么这些多功能半导体的最新功能会让您大吃一惊。—肯定会在整个黑暗的冬季夜晚照亮您的家,因为您会在雨中飞镖飞镖,并尝试将智能小工具连接到反复无常的射频(RF)热点上,向老板发送一封电子邮件,并对她的报告进行紧急更正’毫无疑问我已经在火车回家了…

回顾一下,发光二极管– LEDs –与传统的白炽灯或低能耗紧凑型人工荧光灯相比,它们现在能够提供更节能,便宜,持久,明亮且资源密集度和温室气体排放降低很多倍的光。

研究经费由 会计准则委员会(工程与物理科学研究委员会)正在研究LED的潜力,不仅仅可以用来发光,还可以通过可见光通信(VLC)成为超快的多通道数据高速公路,并且因此,将来会取代WiFi。

商业规模VLC的前提是,由于照明非常普遍,因此通信几乎可以免费进行。的 锂电 Consortium促进光无线通信(OWC)技术商业发展的行业智囊机构说:
‘考虑一下每个LED灯泡中的电视遥控器,您很快就会意识到这种技术的可能性’.

为了上网,我们大多数人早已放弃了电线,现在通过家庭无线网络以及任何可用的本地WiFi信号连接到Internet—或3或4 G移动宽带信号—当我们工作和娱乐时— and communicate —在移动中。 WiFi面临的最紧迫的问题是,可用的无线电频谱有限,专家预测到2020年底将达到饱和。另一个限制是,当家庭中的每个成员都在流数据传输时(例如音乐库,电子游戏和高清电视电影〜智能设备—每秒50到100兆位(Mbps)的WiFi速度根本不够快,无法有效地传输大型数据文件。

可见光是电磁频谱的一部分,是无线电频谱的10,000倍,具有潜在的无限容量。现有的LED灯泡可以转换为通过单个微芯片传输LiFi信号,并跨越整个家庭或办公室,这使得无线电波无线网络典型的超时和信号干扰已成为过去–并大大提高了数据传输速度。

锂电信号通过快速打开和关闭灯泡来工作-太快以至于人眼无法察觉。最近的突破建立在此基础之上,它使用微型LED灯泡在红色,蓝色和绿色可见光谱之间并行传输多行数据。
尽管LiFi灯泡必须一直保持传输数据的状态,但是一段时间内都不需要灯光,则灯泡可能会变暗,以至于人类看不见并且仍然可以工作。

光保真与无线保真

射频通信需要无线电电路,天线和复杂的接收器,而LiFi更简单,并且使用类似于低成本红外通信设备(例如遥控器)中使用的直接调制方法(但由于眼睛安全而受到限制) 。

One draw-back of 锂电 is that the data receiver would have to be within ‘sight’因为可见光不会穿透固体材料,所以它与发射器灯泡的角度相同。

但是在其他方面,这可能是一个巨大的吸引力–网络不安全目前是一个关键问题,部分原因是包含敏感数据的WiFi传输会自动穿透坚固的墙,使它们容易受到未经授权的访问或攻击。使用LiFi,您得到的就是看到的东西,或者换句话说,您看到的就是发送的东西,因此,如果您’如果不在LiFi网络的视线范围内,您可以’连接到它,使其成为金融和政治数据系统网络以及未来无现金支付系统的诱人主张。 WiFi是开放的通用宽带; 锂电是安全的专用窄带–几乎用于网络金融。

锂电的另一个优点是,该技术还可用于由于担心干扰电子电路而无法使用射频的情况。实际上,该系统已经在医院和机场甚至飞机上使用。

So –研究人员距离将这项技术转化为我们将在每个街角看到的东西有多远– literally?

由EPSRC资助的研究是跨专业企业, 超平行可见光通讯 该项目将于2016年9月完成调查。该项目的首席研究员之一,爱丁堡大学的Haas教授(他最早创造了该术语‘LiFi’),成立了自己的公司 纯VLC to push forward the commercial production of LED 锂电 units.
该研究专门旨在将照明功能与光通信相结合,从而使用独特的氮化镓(GaN)LED的高密度阵列提供新形式的空间复用。
The speed of the systems is paramount and test 锂电 waves so far have been

– mostly ‘only’150 Mbps(每秒兆位)

–在许多家庭和办公室中,至少是日常802.11n WiFi的两倍

–借助功能强大的路由器和接收设备,可能无法通过新的802.11ac无线WiFi网络之一获得的400Mbps带宽的一半

–最近,在红色,绿色和蓝色可见光频率上已经能够并行达到3.5 Gbps(千兆位每秒)–这意味着可能超过10 Gbps

绿色元素finds that 上 e of the biggest attractions of 锂电 is the energy saving credentials of LED technology:

–全球19%的电力用于照明

–全球使用300亿个灯泡

–通过将所有这些灯泡替换为LED,每年可以节省10亿桶石油。

–LED低能耗灯泡中集成的智能传感器无与伦比‘kind’ to the environment

如果将LED制造为在每个单元中合并无线数据通信,那么这可能是用这些高效节能的替代品替代老式灯泡的强大驱动器。
未来的可能性与可见光谱一样广泛:

卡西欧(Casio)在今年1月于拉斯维加斯举行的消费电子展(Consumer Electronics Show)上展示了带有VLC系统的手机原型。在未来几年中,工业和消费市场都将看到更多令人兴奋的Li-Fi产品的到来….

* __您坐在智能汽车旁,嗡嗡作响,新发布的热门歌曲同时路灯让您了解交通和天气更新,并引导车辆沿着最快的路线回家…您的电话接了语音电话’会自动转换为漂浮在您旁边空间中的亲人的3D图像’他们拿着廉价的reco(回收材料)设计师夹克,他们认为您应该尝试一下—因此,您的图像会与他一起进入3D空间,穿着夹克,转动和旋转,同时该技术与您的方向和身体手势相匹配以实现“数字拟合”。随后,你们两个人走出了LiFi照明的CMOS控制的可编程生态环境之家,与您的朋友一起在共享的GigaSpot热点中观看全新的3D数字电影热点‘airings’–是的,您已经在穿着那件精工细作,贴身的RECO夹克…__*

>