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无线光通讯网络

技术来源:牛津大学 ISIS 项目编号:09453 发布时间:2015-08-19  

  一项通过可见光(如LED灯)回复反射通讯构造无线光通讯网络的使能技术。该牛津大学团队正在寻找进一步开发的合作伙伴和投资人。

  市场机遇

  据估计“到2020年将有一万亿的无线设备服务于20亿人口”(无线世界研究论坛的远见)。但是,不断增长的通过无线网络进行交换的数据造成了“频谱危机”,这是由于现有射频技术的无线网络出现了许可频率的短缺;此外还有其他功能限制阻碍了射频技术的更广泛的应用。对比之下,无线光通讯网络在安全,范围和能耗方面具有优势。

  牛津大学的发明

  牛津大学的发明是最新的受专利保护的技术开发,称为光回复反射技术,如下图所示。

  该技术能够实现全新的在读写器和标签之间的光通讯,并且能耗低(标签无需能源)。该通讯能够覆盖更长的距离,取决于发光源。此外,该技术的可见性更加安全,因为用户能够看到发光束。

  LED灯被认为未来照明的解决方案,而该技术能够成为利用可见光作为传输媒介而构造光通讯网络的基础设施。高效的LED灯和提高的传输技术使得‘Li-Fi’一种光通讯无线上网(Wi-Fi)系统成为可能。利用这些技术,数据传输速度可达到每秒千兆字节。

  射频网络(Wi-Fi)和光通讯无线网络(可见光通讯)联合起来能够提供连续的覆盖范围,如下图所示。

  无线射频识别(RFID)vs 光通讯识别(Optical ID)

  目标应用

  

  项目现状

  该牛津大学的团队已经制作完成读写器和标签间双向传输的原型机。

  白光或红光 LED灯

  传输范围:1米

  数据传输速度:每秒数千字节

  超过3米范围的通讯试验已经完成。

  链路预算总结如下:

  对于典型的天花板回复反射器配置 (数米范围内)的链路损耗

  50-70dB (从LED灯到回复反射器再到与LED灯在一起的接收器)

  只用一盏LED灯 (由于回复反射)

  低返回功率限制带宽到约 ~1MHz (由于考虑到电气噪声)

  与基于液晶的调制器相兼容

  每秒10-100千字节可与铁电 LC 调制器

  可利用屋内照明的LED灯实现每秒 10-100k字节的上传速度

  专利现状

  PCT专利申请包括38条权利要求。牛津大学团队的应用工程的专业技能可用来支持开发该发明,而且可以与工业伙伴一起开发领域应用的新技术。

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