基于LED光傳輸無線網(wǎng)絡(luò)的美國“智能照明”項目

據(jù)悉，美國政府資助一項“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)。這項投資額1億8500萬美元、為期10年的美國國家科學(xué)基金計劃，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，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，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，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。