長見識了:陽光能代替WiFi信號連網並傳輸數據!

長見識了:陽光能代替WiFi信號連網並傳輸數據!

你要永遠相信光!

看到這話,你以為要講迪迦奧特曼嗎?並不是!是有人用陽光代替WiFi信號,並實現連網且傳輸數據了!


據@量子位 報道,沙特阿拉伯的研究者設計了一種智能玻璃系統。它能把窗子當成了調制解調器(也就是家裡上網用的“貓”),通過改變陽光性質實現信息傳輸。手機攝像頭接收光信號後,再將其轉換回二進制數據。只需功率為1瓦的太陽能電池,就能讓其運行。



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據報道,目前該研究已發表在《IEEE光子學雜誌》(IEEE Photonics Journal)上。研究者利用光的偏振原理設計出一個系統,通過液晶材料改變光波偏振狀況,將信息搭載到陽光中,且人眼不易察覺變化。在不同電壓下,此類材料分子排列將發生改變,繼而左右該介質光的偏振情況。


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同時還參考液晶快門的時間響應函數,並考慮透光介質雙折射等問題,將兩個反向的液晶 (LC) 單元堆疊在一起,研發成雙單元液晶快門(DLS)。它能夠更快改變光波偏振,降低編碼錯誤,同時,對於光在傳播中強度隨機起伏的「閃爍效應」也能減小影響。

從下圖能看出,紅線為常白模式對信號1的輸出,藍線為常黑模式,當兩者堆疊後,信號「1」的脈衝(綠色曲線)更短,變化更迅速,在通信編碼中效率更高。



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以DLS為基本調製單元,研究者設計了一整套信息傳輸系統:先讓陽光照射過智能玻璃窗,窗子本身就是調製器,通過DLS改變光波偏振情況,對其進行調製編碼。搭載信息後的光波繼續進入室內,再被手機等終端攝像頭接收到,對其進行解調變回成二進制數據。


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可能很多人都想不到,陽光竟然有一天能代替WiFi信號實現數據傳輸。實際上,光是一種由變化的電場和磁場相互作用衍生傳播的震盪電磁場,光的本質是電磁波。手機信號本身就是以電磁波的形式在空氣中進行傳播。當用手機撥打電話時,手機會把語音轉化成信號,然後通過電磁波的形式,發送到距離最近的基站A,基站A接收到信號之後,再通過交換機轉發到覆蓋對方手機信號的基站B,基站B再把信號發送給對方手機,手機接收到信號之後再把信號轉換成語音,從而實現雙方通話。所以陽光能代替WiFi信號,並實現連網傳輸的確是可以實現的。目前這一研發成果在未來將有助於我們以更低能耗進行信息傳輸。


目前,該研發團隊的系統最高傳輸速率可達16Kbps,他們下一步希望能將傳輸速率提升到每秒兆比特,甚至千兆比特,為此將申請訂購相關測試硬件。也就是說,目前很多人都還不能實際用上這一研發成果。那麼,我們不妨優化一下目前WiFi使用環境,先解決一下現實網速吧!

編輯:jl


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