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專訪|呂海涵教授
發佈日期 : 2018-10-30

本期專訪|呂海涵教授:Li-fi (Light Fidelity) 第六代行動通訊


產學處 周佩萱專員/採訪報導

關鍵字:光電/光通訊/可見光/非可見光

臺北科大光電工程系

呂海涵 終身特聘教授

學歷

國立中央大學光電科學研究所博士

國立中央大學光電科學研究所碩士

國立交通大學電子物理學系學士

經歷

東南科技大學副校長(2011-2013)

國立台北科技大學光電工程系(所)終身特聘教授

國立台北科技大學光電工程系(所)系主任兼所長

 

還在抱怨網路速率太慢嗎?北科大呂海涵教授光纖通訊系統實驗室研究最新第六代行動通訊Li-Fi,達到有光就可以上網,傳輸速率全球最快,顛覆傳統想像。

 

Li-Fi大幅提高資訊傳輸速率

呂海涵教授實驗室專注於光纖通訊及光通訊研究,呂教授說明光纖通訊與無線光通訊的差異在於傳輸媒介不同,而光纖通訊系統中對於最後一哩 (last mile) 終端用戶運用尚未明確定義,呂教授研究團隊領先全球透過「光」直接解決最後一哩的問題。「光」是目前已知最快的傳輸媒介,可在自由空間傳輸,使資訊傳輸更加便利與快捷。目前普遍的電信通訊為4G,未來將迎接5G世代,5G傳輸速率約為4G的1,000倍,而Li-Fi傳輸速率可達5G的10,000倍,因此Li-Fi亦被稱作6G第六代行動通訊技術。

圖一、Li-Fi技術是利用光作為傳輸媒介,具有快速和環保的特性
 

Li-Fi是最具綠能效益的傳輸方式

呂教授分享資料中心 (Data Center) 運用無線光通訊的案例。大型資料中心內部設有許多伺服器,目前資訊傳輸是使用光纜或電纜,需要消耗大量電力,機房溫度也較高。為應付大量資料處理,資料中心需提供高標準的安全環境,呂教授提出若資料中心中伺服器間訊息改由光傳遞,就可以改善許多功率消耗的問題,光通訊具備快速/節能/省電/環保等特性,為保障資料安全和快速傳輸的最佳解決方案。
 

Li-Fi應用層面廣泛

Li-Fi可與Wi-Fi交替使用互相補償,Li-Fi並非以電磁波為傳輸媒介,因此可運用在許多禁用Wi-Fi的場域,如加油站、手術房、飛機起降、軍事基地等,未來只要改用雷射光傳輸,就能避免電磁干擾的問題,不用再擔心安全與健康問題,可說是最安全及最快速的光信號無線通訊系統。
 

在Li-Fi的應用情境上,Li-Fi燈具可以同時兼具照明及通訊雙重功能,成為智慧家居不可或缺的技術。或在大賣場規劃Li-Fi配置,能幫助顧客快速搜尋商品並定位商品位置,讓顧客的購物體驗更具互動性。而在自動車加裝Li-Fi是現今各家汽車廠商研發重點之一,主要原理是利用光線來測量距離、定位及警告其他車輛。不僅如此,只要將Li-Fi基本儀器架設於路邊的電線桿上,那麼車與電線桿也能夠做到訊息交流,假如前方有車輛發生事故或故障,在遠處的車輛也能接收到提醒的訊息。而逃生燈加裝光通訊系統時,當有火警發生時,即可以在第一時間通報火災位置,增加安全逃生的機會。其他還有應用在醫療設施上,例如利用光通訊定位醫院精密儀器,大幅節省盤點時間。
 

速度全球第一可直接商業應用

呂教授研究團隊所開發的無線光通訊系統,透過改善感測元件的頻寬和接收速率,已實現 400Gbps 的數據傳速率,相當於下載一部1.5小時電影僅需0.03秒即完成,為全球第一快。呂教授研究成果「一分波多工自由空間光傳輸系統」在105年榮獲「國家發明創作獎金牌」,研究團隊累積的獎牌不計其數。目前呂教授發明成果已取得多項專利,並與國內數家上市櫃公司合作,如上詮光纖和達運光電,實際商品化販售至國際。未來歡迎企業各界與呂教授合作,將6G通訊技術作更廣泛的商業應用。

圖二、呂教授展示使用Li-Fi系統撥放電影,畫面清晰流暢

 

 

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