近日,英國愛丁堡大學一項關于Li-Fi的為期一年的研究探討了Li-Fi對LED能源效率的影響,結果表明利用LED傳輸Li-Fi信號的時候,既不會使LED光線變暗或發生變色,也不會使LED消耗更多的能量。
該研究結果彌補了使用LED提供Li-Fi信號的關鍵知識缺口,對于未來的光通信來說,結果毫無疑問是非常鼓舞人心的。
但是
什么是Li-Fi呢?
它和現在用的Wi-Fi有什么不同呢?
Li-Fi的應用需要解決哪些主要問題呢?
……
今天我們一起聊聊Li-Fi那些事兒
什么是Li-Fi?
Li-Fi,英文全稱Light Fidelity,中文譯名“可見光無線通信”,又被稱為光保真技術,最早是由德國物理學家、英國愛丁堡電子通信學院移動通信系主任哈拉爾德·哈斯教授發明的??梢姽猓櫭剂x,就是人眼可見的光,比如LED燈或白熾燈等光源發出的光,Li-Fi就是一種利用可見光波段的光進行數據傳輸的全新無線傳輸技術。
進一步說,Li-Fi就是運用已經鋪設好的設備,通過在光源上植入微小的類似能產生Wi-Fi熱點的芯片,使智能手機、筆記本等終端隨時接入網絡,傳輸不同的數據只需改變照明光線的閃爍頻率,所謂的閃爍即光源的開閉兩種不同的狀態,相當于0和1兩種編碼模式的變化。當然鑒于人眼的特性,這種光線閃爍頻率人眼是不可見的??梢院敛豢鋸埖卣f,只要室內開啟電燈,無需Wi-Fi就可以接入互聯網。
Li-Fi和Wi-Fi到底有什么不同呢?
Wi-Fi,Wireless Fidelity,無線保真技術,是利用2.4G或5G的射頻頻段進行數據傳遞的技術,這也是兩種技術之間最大的不同,準確地講,無線網路是無線局域網中的一種商業認證,也是一種無線聯網技術,只要有電波覆蓋的范圍,通過無線路由器或其他設備的熱點就可以無線上網。
客觀地說,正是由于Wi-Fi在某些方面差強人意的表現才使得Li-Fi技術得以被人們看好。當你在咖啡館中上網時,如果周圍上網的人越來越多,你就會發現網速變得越來越慢;當你使用Wi-Fi打開網頁的時候,有時你會發現打開的速度變得很慢;當你在火車站候車的時候,明明自己的手機連接到網絡信號,但就是無法刷新或者打開網頁……這都是Wi-Fi的不便之處,正因如此,才會有Li-Fi技術的問世,然而這并不意味著Li-Fi就是全能的。
Li-Fi有哪些優勢呢?
簡單化
眾所周知,Wi-Fi技術的實現必須借助于其他的設備才能完成,最常見的就是無線路由器,在無線設備沒有普及的地區,實現無線上網仍然存在很大的困難;而Li-Fi技術就沒有這種顧慮,它只需要在我們常見的燈光光源上安裝數據傳輸芯片,而這種類似的芯片在Wi-Fi中也是必不可少的。
速度快
光波和射頻信號兩者比較起來,光的傳播速度遠遠高于射頻信號,每秒鐘達到30萬公里,這個速度是相當可觀的。實驗檢測表明,現有的Li-Fi數據傳輸速度可以達到每秒1GB,相當于當前Wi-Fi傳輸速度的100倍。
大容量
Wi-Fi的使用和發展受限于射頻技術,不同的終端設備之間存在爭奪帶寬的現象。這也就是為什么當多臺設備連接到同一無線網絡時出現卡頓現象的原因。射頻信號的帶寬相對來說較小,雖然人類對數據交換的要求在增加,但是射頻信號所能提供的頻帶數量卻較少;Li-Fi就不同了,可見光的光波帶寬是射頻信號帶寬的一萬倍以上,且不會和Wi-Fi發生沖突,這樣就能容納更多的用戶終端。
更安全
最近幾家航空公司允許在飛行過程中全程使用手機,但是對于無線網絡服務仍然持謹慎的態度,這是因為無線網絡信號會影響飛機的電子設備和儀器,有可能導致飛機工作狀態失常。假如使用我們常見的光而不是射頻信號來通信,就能極大提高飛行的安全性。
Li-Fi能取代Wi-Fi嗎?
關于Li-Fi能否取代Wi-Fi這個問題,現在來看,為時尚早。或許我們可以這樣說,在Li-Fi大規模普及以前,仍有許多重大的技術問題需要解決。
信息交互
使用手機的時候,我們給出搜索的內容,無線網絡就會返回與搜索關鍵字相關的信息,這個過程就是信息交互或者反向通信的過程。我們可以用LED向外發出數據信息并通過終端接收信息,但是終端設備仍然不能向外發出應用信號。這樣的單向傳輸過程是無法真正地投放到市場中的。另外,這種信息傳輸方式對光的依賴性太強,要想接收信息,燈就必須全程亮著,這種光源在某些情況下可能會成為一種障礙。
雜光抑制
相機在設計的過程中要考慮消雜光步驟,就是要排除視場外的光線的干擾,這個道理同樣適用于Li-Fi技術。傳輸數據的光信號在實際應用中必定會收到周圍環境光的影響,除非是在全黑的環境中進行使用,假如外界光的能量太強,數據信號可能會湮沒在背景光中;如果外界光較小,那么終端設備接收到的信號信噪比就會降低,以至于無法正常工作。
光的局限性
這或許是最顯而易見的一個問題了,來自一個光源的數據怎么傳遞給互相隔絕的人。舉個例子來說,對于在兩個不通房間的人,彼此之間是看不到的,而光是無法穿透墻壁的,這個時候該怎么通信呢?一個房間里的信號怎么傳遞給另一個房間的終端呢?
對于Li-Fi的將來,我們沒有十足的把握去判斷它是否會想Wi-Fi一樣得到大規模的普及,但是我們有理由相信,隨著科學技術的發展,未來的Li-Fi通信技術一定會得到長遠的發展。
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原文標題:來呀,快活啊,反正有大把Li-Fi
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