抗沖擊和抗震性能好、可靠性高、壽命長(zhǎng)，尤其是可以通過(guò)調(diào)制通電電流的強(qiáng)弱方便地控制發(fā)光的強(qiáng)弱，LED最初被用來(lái)通信，在許多電子設(shè)備中用作信號(hào)顯示器，在一些光電控制設(shè)備中用作光源。

1977年，陳長(zhǎng)纓在我國(guó)光纖通信的發(fā)源地—武漢郵電科學(xué)研究院工作，“當(dāng)時(shí)一部分光纖通信系統(tǒng)就是用LED來(lái)作為信號(hào)光源的”。

如今的白光LED是1997年由日本日亞公司(Nichia Corporation)發(fā)明的。

本世紀(jì)初，科學(xué)家們提出，LED的功能從通信延伸到了照明，能否再回歸到通信上去?2006年，日本國(guó)土交通省組織了電工、、中川研究所、日本航空等研究機(jī)構(gòu)投入大量經(jīng)費(fèi)進(jìn)行可見(jiàn)光LED通信技術(shù)的研究。這一年，陳長(zhǎng)纓也向廣州市科技局提出了開(kāi)展“半導(dǎo)體照明-通信兼用系統(tǒng)”的科研項(xiàng)目申請(qǐng)，并獲得了批準(zhǔn)。陳長(zhǎng)纓帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)在一片空白的情況下展開(kāi)了研究。

2008年10月在國(guó)際著名的三大電子展之一的東京國(guó)際電子展，日本太陽(yáng)誘電公司向全世界首次現(xiàn)場(chǎng)展出了一個(gè)白光LED的通信系統(tǒng)，不過(guò)，它的最大傳輸距離僅20cm。

兩個(gè)月之后，陳長(zhǎng)纓團(tuán)隊(duì)的白光LED通信樣機(jī)也通過(guò)了廣州市科技局的項(xiàng)目驗(yàn)收，他的樣機(jī)的傳輸距離已大于2.5米。次年11月該套樣機(jī)亮相深圳高交會(huì)并現(xiàn)場(chǎng)表演。2010年5月受上海世博會(huì)主辦方的特別邀請(qǐng)，這套樣機(jī)作為中國(guó)唯一的白光LED照明-通信兼用系統(tǒng)亮相世界博覽會(huì)并現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期演示直至展會(huì)結(jié)束。

繼日本、中國(guó)之后，美德等國(guó)家陸續(xù)開(kāi)展相關(guān)研究。2008年10月，美國(guó)投入了1.85億美元的國(guó)家基金，資助一項(xiàng)名為“智能照明”的美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金計(jì)劃，為期10年，主題就是探索把無(wú)線通信能力嵌入未來(lái)的LED照明安裝之中。

陳長(zhǎng)纓介紹，目前在可見(jiàn)光通信研究領(lǐng)域里實(shí)際上存在有兩個(gè)不同的研究流派，一派主張將通信作為L(zhǎng)ED燈光的附加功能，為L(zhǎng)ED裝置創(chuàng)造出各種創(chuàng)新的應(yīng)用領(lǐng)域;另一派主張用可見(jiàn)光通信技術(shù)替代已經(jīng)相當(dāng)普及的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信，這決定了必須花大力氣解決白光LED開(kāi)關(guān)速率不夠高的難題。

今年年初，復(fù)旦大學(xué)遲楠的課題組剛剛發(fā)表了可見(jiàn)光傳輸速率在1.5G的科研成果，這一速度很快就被國(guó)際學(xué)界同行刷新。就在前幾天，遲楠課題組宣布在實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造了新的傳輸速度世界紀(jì)錄：離線最高單向傳輸速率達(dá)到3.7G，實(shí)時(shí)系統(tǒng)平均上網(wǎng)速率達(dá)到150M。

未來(lái)

可見(jiàn)光通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)信息的高速下載，但說(shuō)到“上網(wǎng)”還言之過(guò)早。LiFi不是WiFi的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，它們是相輔相成的技術(shù)

“今天我們用WiFi，明天我們用LiFi。”在一張圖解中，美國(guó)研究者提出了對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的美好設(shè)想：在一盞盞燈光底下，人們就可以享受到高速上網(wǎng)。

對(duì)此，陳長(zhǎng)纓并不樂(lè)觀。他認(rèn)為，可見(jiàn)光通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)信息的高速下載，但說(shuō)到“上網(wǎng)”還言之過(guò)早，“白光LED通信上網(wǎng)最大的技術(shù)問(wèn)題是難以建立反向信道。”

上網(wǎng)是要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的下行和上行，既要下載信息，也要能上傳信息。但是，難道還要在電腦和手機(jī)上再裝一個(gè)LED燈往回照嗎?

目前，復(fù)旦大學(xué)課題組一共做出了10臺(tái)樣機(jī)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳，從已展示的樣機(jī)上看，確實(shí)是“再裝一個(gè)LED燈往回照”。“數(shù)據(jù)上傳的方案，我們歸納有3種，一種是雙向可見(jiàn)光通信，這要求筆記本有LED燈。其次是下行可見(jiàn)光，上行紅外。還有就是半光模式，下行可見(jiàn)光，上行采用無(wú)線的方式。”遲楠介紹。

但陳長(zhǎng)纓認(rèn)為，各種數(shù)據(jù)上傳方案無(wú)疑增加了這套系統(tǒng)的復(fù)雜程度。

哈斯也認(rèn)為，LiFi不是WiFi的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，它們是相輔相成的技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)一些無(wú)線電波傳輸所不能實(shí)現(xiàn)的功能。

“只要是有燈光的地方，就有傳輸資料的潛在方式。”哈斯舉例來(lái)說(shuō)明這項(xiàng)技術(shù)的無(wú)限前景：在海底，無(wú)線電通信會(huì)受到阻隔，但光線會(huì)暢通無(wú)阻。潛入海底的遙控車(chē)，用光來(lái)照亮海底的空間，這個(gè)光源就可以用來(lái)傳輸資料，使得在海底的裝置之間實(shí)現(xiàn)彼此通信。

目前不能在石化工廠里使用無(wú)線電頻率，它可能使天線產(chǎn)生火花，但使用光進(jìn)行通信是安全的。在醫(yī)院里，可用于新型醫(yī)療設(shè)備，不用擔(dān)心設(shè)備間的無(wú)線電干擾。在飛機(jī)上，也可以通過(guò)機(jī)艙里的燈光下載影片觀看。

陳長(zhǎng)纓認(rèn)為：“相比‘上網(wǎng)’，我覺(jué)得更恰當(dāng)?shù)挠猛臼?lsquo;下載’，每秒數(shù)MB的信息通過(guò)普通的電線就可以傳輸。”

據(jù)他介紹，這項(xiàng)技術(shù)可以用在智能交通系統(tǒng)上。新款的汽車(chē)都裝有