長見識了:陽光能代替WiFi信號連網(wǎng)并傳輸數(shù)據(jù)!
你要永遠相信光!
看到這話,你以為要講迪迦奧特曼嗎?并不是!是有人用陽光代替WiFi信號,并實現(xiàn)連網(wǎng)且傳輸數(shù)據(jù)了!
據(jù)@量子位報道,沙特阿拉伯的研究者設(shè)計了一種智能玻璃系統(tǒng)。它能把窗子當(dāng)成了調(diào)制解調(diào)器(也就是家里上網(wǎng)用的“貓”),通過改變陽光性質(zhì)實現(xiàn)信息傳輸。手機攝像頭接收光信號后,再將其轉(zhuǎn)換回二進制數(shù)據(jù)。只需功率為1瓦的太陽能電池,就能讓其運行。

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據(jù)報道,目前該研究已發(fā)表在《IEEE光子學(xué)雜志》(IEEEPhotonicsJournal)上。研究者利用光的偏振原理設(shè)計出一個系統(tǒng),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(fā)生改變,繼而左右該介質(zhì)光的偏振情況。

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同時還參考液晶快門的時間響應(yīng)函數(shù),并考慮透光介質(zhì)雙折射等問題,將兩個反向的液晶(LC)單元堆疊在一起,研發(fā)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,對于光在傳播中強度隨機起伏的「閃爍效應(yīng)」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(dāng)兩者堆疊后,信號「1」的脈沖(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(diào)制單元,研究者設(shè)計了一整套信息傳輸系統(tǒng):先讓陽光照射過智能玻璃窗,窗子本身就是調(diào)制器,通過DLS改變光波偏振情況,對其進行調(diào)制編碼。搭載信息后的光波繼續(xù)進入室內(nèi),再被手機等終端攝像頭接收到,對其進行解調(diào)變回成二進制數(shù)據(jù)。

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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(xiàn)數(shù)據(jù)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蕩電磁場,光的本質(zhì)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(dāng)用手機撥打電話時,手機會把語音轉(zhuǎn)化成信號,然后通過電磁波的形式,發(fā)送到距離最近的基站A,基站A接收到信號之后,再通過交換機轉(zhuǎn)發(fā)到覆蓋對方手機信號的基站B,基站B再把信號發(fā)送給對方手機,手機接收到信號之后再把信號轉(zhuǎn)換成語音,從而實現(xiàn)雙方通話。所以陽光能代替WiFi信號,并實現(xiàn)連網(wǎng)傳輸?shù)拇_是可以實現(xiàn)的。目前這一研發(fā)成果在未來將有助于我們以更低能耗進行信息傳輸。
目前,該研發(fā)團隊的系統(tǒng)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(guān)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(fā)成果。那么,我們不妨優(yōu)化一下目前WiFi使用環(huán)境,先解決一下現(xiàn)實網(wǎng)速吧!
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