最近經(jīng)工信部測試認證，中國“可見光通信系統(tǒng)關鍵技術研究”近日獲得重大突破，實時通信速率提高至50Gbps，相當于0.2秒即可完成一部高清電影的下載。專家表示，光通信技術可有效突破無線電頻譜資源嚴重匱乏的困局，是具有廣闊應用前景的下一代無線通信技術之一，可形成萬億級年產值的戰(zhàn)略性新興產業(yè)。那么這個“可見光通信”是個什么東東?除了下電影還能干點啥?

開著燈，手機便能有電能打電話和上網(wǎng)，這聽起來很酷炫，但這項超前的技術一直都在實驗室環(huán)境當中發(fā)生，對于普通人來說，這個項目還有多久走出實驗室，會讓我們的生活產生什么樣的變化?

光究竟是怎樣傳輸信息的?

早在 2004 年，IEEE 雜志上就有論文解釋通過發(fā)光二極管(也就是 LED 燈管)提供無線網(wǎng)絡連接的方法，具體的原理是這樣的：

LED 燈本來就是一個半導體芯片，跟傳統(tǒng)的燈絲是不一樣的是，芯片可以特別快地開關，例如使用交流電的燈是 60 赫茲，人類眼球無法識別燈光閃動。在一開一關的時候，光就有方波了，經(jīng)過調制就可以傳信息了，跟我們平常使用的電話的無線電通訊無異。

目前全球的多所大學都有相關的研究項目，他們大多數(shù)都在實驗室進行。在 2012 年，通訊業(yè)雜志 IEEE 上就曾經(jīng)發(fā)表一篇讓可見光傳輸速率達到 96 Mb/s 的論文。到 2013 年年底，上海復旦大學的實驗室里已經(jīng)可以讓光一盞功率為 1W 的 LED 燈珠，提供燈光下的 4 臺電腦上網(wǎng)，最高速率可達 3.25 Gbp 每秒，平均上網(wǎng)速率達到 150Mb 每秒。

微軟亞研早前也在做這方面的研究。和實驗室將把光到設備的傳輸速率拉峰值極限的嘗試不太一樣，想要研究這種技術在普通電子設備上的可能性，于是他的團隊就在淘寶買了便宜的 LCD 面板，幾塊錢的太陽能電池板、電路板和可以進行試驗。

目前，沈國斌的團隊研究了如何用逆向反射器(Retro-Reflector)，其實就是一種反光鏡，將光線原路反射回到 LED 燈上，形成了LED 和電子設備間相互通訊。他們已經(jīng)能做到，在燈光 1 兆的開關頻率之下，從燈光到設備的下行速度達到 10 kb/s，而從設備反光的上行速度達到 0.5 kb/s。

在微軟的亞洲研發(fā)中心，我們看到了這個用價格低廉的組件做成的試驗品：不需要充電線，也沒有 Wi-Fi 信號，只有一塊裝有 LCD 屏幕、反射鏡和太陽能板的類似手機大小的設備。點亮 LED 燈泡的手電筒直射，設備便亮起來，并且開始傳輸數(shù)據(jù)。LED 燈變成了一個普通設備的能量源和信息源。

智能交通路牌、無需充電的物聯(lián)網(wǎng)設備

試試想象這樣的場景——車燈照到了路邊的路牌，路牌馬上可以給車輛導航儀傳輸附近的路況，告訴你到達目的地最通暢的道路;早上起來一開燈，空氣檢測儀就能會告訴你室外的空氣質量、溫度和濕度如何，而這檢測儀的顯示屏就一直掛在床頭，不需要充電，也不需要連接 Wi-Fi 或者藍牙。

圖片來源：Wikipedia | Flickr: Highways England(下同)

微軟亞研的沈國斌博士告訴《好奇心日報》，智能的路牌、不需要充電的物聯(lián)網(wǎng)設備上述可能就是他們認為的可見光通訊的未來的樣子。聽起來很美，但現(xiàn)在依然停留在理論階段。“我們第一個思路就是想去和產品部門討論，看看這個東西有沒有可能放到微軟的大的產品藍圖里面去，無論是我們設計，還是我們的想法，只要他們能夠接受，我們就會很高興。”

但要實現(xiàn)這些其實并不容易，需要推出改造好的 LED 燈具，還需要推出有逆向發(fā)射器的電子產品同時推向市場售賣。而對于一個公司來說，光是從技術到產品，需要配合的相關團隊有太多。

研究和產品之間的距離有多遠?

1880 年，加拿大發(fā)明家亞歷山大·貝爾發(fā)現(xiàn)了一個有趣的玩法：通過調節(jié)光束的變化，傳遞語音信號，可以進行雙方無線對話——這就是人類第一次實現(xiàn)無線電話，利用的就是可見光通訊。貝爾為此發(fā)明申請專利的時候，連電力都沒有出現(xiàn)，他也認為這“光電話”沒有任何實用價值。

事實上，無論是什么科研項目，在一個做產品的企業(yè)，產品部門依然是主導。產品部門有一些問題待解決的時候，根據(jù)此開發(fā)的技術是很快可以用到產品之上，而沒有相關的產品計劃的時候，將基礎研究成果轉化成產品十分有難度。

“這種情況下，研究院的任務就是把這些很酷的技術通過發(fā)論文或者是內部的 demo 讓產品部門了解，希望他們在下一次做產品計劃的時候會考慮這個技術。”沈國斌這么說。