在这一个领域,中国并没有落后。科技部、上海市科委等部门也在这一战略新兴领域提前做了布局。几乎就在爱丁堡大学哈斯教授团队做出产品的同一时期,我们团队也研发出了样机,演示了高清视频流传输。就传输速率而言,我们团队在2013年就研发出了3.75Gb/s的离线数据传输速率,这个速率发布时打破了当时的世界纪录3.4Gb/s;同时,成功实现了实时传输速率为150Mb/s的双向可见光传输系统。今年,我们团队的实时传输系统达到450Mb/s,传输距离可达4米。
突破这些瓶颈,Lifi前景无限
目前,限制Lifi系统传输速率提高的主要原因在于白光LED有限的调制带宽,众所周知,LED是为照明而设计的,其发光效率高。但对于通信而言,却存在着巨大的缺陷:最广泛使用的蓝光激发黄色荧光粉LED的调制带宽只有几MHz。因此,如何提高LED的调制带宽,提高系统传输速率,成为国内外研究者们关注的焦点。
其次,现有的技术中没有专用的高速可见光探测器。现在普遍使用的硅基探测器其灵敏度的表现差强人意,因为这类探测器更主要用于红外波段,对可见光波段而言并没有特别好的性能。
另外,从产业发展而言,已有的Wifi、3G等技术都有着相应的成熟的集成芯片,但可见光通信没有任何专业芯片,因而,无论LED灯的信号控制还是接收机信号接收后的实时处理,都需要研究人员自己像“搭积木”一般组建出来。
虽然Lifi还存在着许多问题和不足,要像Wifi那样走进千家万户,也还有很长的路要走。但这一新兴领域已经展现出蓬勃的生命力。而这一领域的技术发展,必将为照明和显示产业中长期发展开辟新的增长点。研发发射光电芯片,接收光电芯片,收发光学天线,控制芯片,通信芯片,收发端机以及未来可见光通信组网,可以形成从材料、芯片、模块、系统到网络的整个纵向产业链。而基于LED灯定位、手机LED通信、显示屏LED通信、交通信号灯LED通信、点对点LED大功率长距离通信等,又能构成横向的产业链。发展LED可见光通信技术,可望拉动上下游整个产业链,不啻为LED产业可持续发展提供一剂强心剂。这不仅需要更多科研团队的加入,还需要相关产业的支持和投入。相信,在多方面的努力下,能够促成产学研的立体式发展,共同推进Lifi新技术的成熟与进步。
(迟楠 作者为复旦大学信息科学与工程学院教授)