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近日,被稱為L(zhǎng)i-Fi之父的蘇格蘭初創(chuàng)公司PureLiFi宣布獲得150萬(wàn)英鎊(220萬(wàn)美元)融資,估值為1400萬(wàn)英鎊,并希望利用燈泡建立互聯(lián)網(wǎng)連接。根據(jù)MarketsandMaerkets發(fā)布的一份報(bào)告顯示,到2020年,可見(jiàn)光通訊技術(shù)市值將達(dá)到90億美元。
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燈泡——除了激發(fā)靈感,還能建立無(wú)線網(wǎng)絡(luò)?
電燈泡一直以來(lái)被視作發(fā)明家夢(mèng)寐以求的靈感閃現(xiàn)的象征。而實(shí)際上,利用燈光建立無(wú)線網(wǎng)絡(luò)并不是一個(gè)新概念,這是由Herald Haas和他愛(ài)丁堡大學(xué)的團(tuán)隊(duì)在2011年發(fā)明的一項(xiàng)專利技術(shù),該技術(shù)利用快速的光脈沖無(wú)線傳輸信息,其應(yīng)用目前還處于起步階段。
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2011年的TED大會(huì)上,Hass第一次用“Li-Fi”這個(gè)詞來(lái)形容雙向可見(jiàn)光無(wú)線通信技術(shù),利用可見(jiàn)光代替?zhèn)鹘y(tǒng)無(wú)線電頻率。
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可見(jiàn)光無(wú)線通信(稱為L(zhǎng)i-Fi——Light Fidelity)是利用快速的光脈沖無(wú)線傳輸信息。根據(jù)不同速率在光中編碼信息完全可行,例如LED開(kāi)表示1,關(guān)表示0,通過(guò)快速開(kāi)關(guān)就能傳輸信息。由于LED的發(fā)光強(qiáng)度,人眼不會(huì)注意到光的快速變化。與光纖通信擁有同樣的優(yōu)點(diǎn),高帶寬,高速率,不同的是Li-Fi是使光傳播在我們周圍的環(huán)境中,自然光能到達(dá)的任何地方,就有Li-Fi的信號(hào)。Li-Fi技術(shù)是運(yùn)用已鋪設(shè)好的設(shè)備(無(wú)處不在的燈泡),只要在燈泡上植入一個(gè)微小的芯片,就能變成了類似于AP(Wi-Fi熱點(diǎn))的設(shè)備,使終端隨時(shí)能接入網(wǎng)絡(luò)。
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Li-Fi工作原理
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PureLiFi由Harald Haas教授創(chuàng)立于2012年,前身是愛(ài)丁堡大學(xué)衍生公司PureVLC。據(jù)悉,只要有PureLiFi的產(chǎn)品,用戶可以在任何照明設(shè)備發(fā)出的光束下連接到互聯(lián)網(wǎng)。
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2014年末,PureLiFi邁出了重要一步,他們針對(duì)行業(yè)內(nèi)的合作伙伴開(kāi)發(fā)了Li-Flame產(chǎn)品,這套系統(tǒng)可以將現(xiàn)有燈具轉(zhuǎn)換成為L(zhǎng)i-Fi訪問(wèn)點(diǎn)。在整套設(shè)備中,有一個(gè)電池支持的Li-Fi移動(dòng)模塊,它可以連接到計(jì)算機(jī)顯示屏頂部,并通過(guò)Li-Fi訪問(wèn)點(diǎn)連接到互聯(lián)網(wǎng)上。
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Li-Fi——就像“用火炬發(fā)送莫爾斯碼”
Li-Fi利用燈泡發(fā)出的光傳輸數(shù)據(jù),通過(guò)給普通的LED燈泡加裝微芯片,使燈泡以極快的速度閃爍,就可以利用燈泡發(fā)送數(shù)據(jù)。而燈泡的閃爍頻率達(dá)到每秒數(shù)百萬(wàn)次。過(guò)這種方式,LED燈泡可以快速傳輸二進(jìn)制編碼。但對(duì)裸眼來(lái)說(shuō),這樣的閃爍是不可見(jiàn)的,只有光敏接收器才能探測(cè)。這類似于通過(guò)火炬發(fā)送莫爾斯碼,但速度更快,并使用了計(jì)算機(jī)能理解的字母表。
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將可見(jiàn)光用于Li-Fi,要調(diào)制其輸出以使其攜帶信息,就像Wi-Fi路由器一樣便捷。使用標(biāo)準(zhǔn)的LED照明燈,Herald Haas與他的同事創(chuàng)建的研究小組已經(jīng)達(dá)到了兩米距離的130兆比特每秒的傳輸速度。
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Li-Fi發(fā)明哪家強(qiáng)?
三星在2010年就開(kāi)始利用搭載LED背光的LCD平面顯示器試驗(yàn)可見(jiàn)光通訊,西門子在2010年通過(guò)白色LED可見(jiàn)光通信,實(shí)現(xiàn)了最高500Mbps的通信速度。鑒于Li-Fi巨大的市場(chǎng)前景,卡西歐、三星甚至與NEC、松下電氣、夏普、東芝與NTT等企業(yè)一道成立了可見(jiàn)光通訊聯(lián)盟。
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2013年,通過(guò)改進(jìn)智能手機(jī)上的LED(如攝像頭、屏幕、閃光燈等),是Li-Fi走向大眾消費(fèi)市場(chǎng)的最快路徑。哈斯與波維創(chuàng)建了一家VLC(可見(jiàn)光通信)公司,并研發(fā)出一款智能手機(jī)應(yīng)用,該應(yīng)用使一對(duì)iPhone實(shí)現(xiàn)了低速率的數(shù)據(jù)傳輸。在拉斯維加斯舉行的2012年消費(fèi)電子展覽會(huì)(CES)上,卡西歐發(fā)布了兩部使用可見(jiàn)光進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹悄苁謾C(jī)。
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2013年10月,PureVLC向一家美國(guó)醫(yī)療服務(wù)供應(yīng)商交付了自創(chuàng)立以來(lái)的首臺(tái)產(chǎn)品,一個(gè)價(jià)值為5000歐元的設(shè)備。PureVLC還將通過(guò)一個(gè)已安裝在倫敦貝克斯利商業(yè)學(xué)院的系統(tǒng),以光作為媒介直播倫敦市長(zhǎng)Boris Johnson的一段講話。未來(lái)Li-Fi將改寫(xiě)Wi-Fi一統(tǒng)天下的格局,甚至對(duì)電信運(yùn)營(yíng)商產(chǎn)生巨大的沖擊,而沖擊的強(qiáng)度將是史無(wú)前例的。
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2013年10月15日,復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院在實(shí)驗(yàn)室成功實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光傳輸網(wǎng)絡(luò)信號(hào)技術(shù)。研究人員將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)接入一盞1W的LED燈珠,燈光下的4臺(tái)電腦即可上網(wǎng),最高速率可達(dá)3.25G,平均上網(wǎng)速率達(dá)到150M,堪稱世界最快的“燈光上網(wǎng)”。
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Li-Fi對(duì)戰(zhàn)Wi-Fi,誰(shuí)會(huì)出局?
- 傳輸速度
在實(shí)驗(yàn)室中,Li-Fi數(shù)據(jù)的傳輸速度可以達(dá)到近10Gb/s,是現(xiàn)有Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的十倍以上。而且,光頻譜的寬度達(dá)到射頻頻譜的1萬(wàn)倍,這意味著Li-Fi技術(shù)能帶來(lái)高達(dá)1Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速度。
德國(guó)赫茲研究所的研究人員,使用標(biāo)準(zhǔn)的白色LED實(shí)現(xiàn)了每秒超過(guò)500Mb數(shù)據(jù)傳輸。而且由于LED的發(fā)光強(qiáng)度,人眼不會(huì)注意到光的快速變化。
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在短期內(nèi),可見(jiàn)光通信已可以實(shí)現(xiàn)一些小范圍應(yīng)用。Li-Fi技術(shù)在辦公室和學(xué)校等建筑中還能實(shí)現(xiàn)更高效的帶寬利用,譬如每個(gè)燈飾只對(duì)距離最近的人提供全速數(shù)據(jù)傳輸。
- 應(yīng)用范圍
Li-Fi與光纖通信擁有同樣的優(yōu)點(diǎn),高帶寬,高速率,不同的是Li-Fi是使光傳播在我們周圍的環(huán)境中,自然光能到達(dá)的任何地方,就有Li-Fi的信號(hào)。隨著白熾燈、熒光燈逐漸退出市場(chǎng)并被LED取代,未來(lái)任何有光的地方都可以成為潛在的Li-Fi數(shù)據(jù)傳輸源。例如:在街頭,利用路燈就可以下載電影;在家里,打開(kāi)臺(tái)燈就可以下載歌曲;在餐廳,坐在有燈光的地方就可以發(fā)微博;即便是在水下,只要有燈光照射就可以上網(wǎng)。
缺點(diǎn):Li-Fi可見(jiàn)光無(wú)法穿透物體,因此如果接收器被阻擋,那么信號(hào)將被切斷。
硬件設(shè)施
Li-Fi不需要再新建任何基礎(chǔ)設(shè)施,而傳統(tǒng)射頻信號(hào)的發(fā)射需要能量密集的設(shè)備。而光頻譜沒(méi)有得到利用和監(jiān)管,可以進(jìn)行高速通信。
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缺點(diǎn):目前,手機(jī)如何使用可見(jiàn)光來(lái)通信還是沒(méi)有解決的問(wèn)題。
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安全性
Li-Fi技術(shù)帶來(lái)了極高的安全性,因?yàn)榭梢?jiàn)光只能沿直線傳播,因此只有處在光線傳播直線上的人才有可能截獲信息。
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Li-Fi信號(hào)依靠狹窄光束引導(dǎo),無(wú)法通過(guò)墻壁傳播。另外它使用的是分離的上行和下行渠道,也就是說(shuō),黑客需要同時(shí)入侵這兩個(gè)渠道才能入侵你的網(wǎng)絡(luò)。
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最后,Herald Haas針對(duì)以上2個(gè)缺點(diǎn)找到的臨時(shí)解決方法是:如果光信號(hào)被阻擋,仍需要Wi-Fi,需要射頻通信系統(tǒng)等設(shè)備發(fā)送信息,這樣可以無(wú)縫地切換至射頻信號(hào)。
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可以見(jiàn)得,Li-Fi并不是Wi-Fi的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,而是一種相互補(bǔ)充的技術(shù),這將有助于釋放頻譜空間。
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