概念

    WiFi技術(shù)已經(jīng)越來越普及，不過抱怨無線信號不穩(wěn)定、上網(wǎng)速度慢、WiFi熱點(diǎn)太少的人也越來越多?，F(xiàn)在，有一項新技術(shù)可能會讓這些問題得到解決。

    電燈泡一直以來被視作發(fā)明家夢寐以求的靈感閃現(xiàn)的象征。不過對德國物理學(xué)家Herald Haas來說，電燈泡本身給他帶來了靈感。Haas和他愛丁堡大學(xué)的團(tuán)隊發(fā)明了一項專利技術(shù)，利用一束閃光來無線傳輸數(shù)字信息，這類技術(shù)通常被稱作可見光通信(VLC)。

原理

    可見光無線通信（稱為LiFi——Light Fidelity）是利用快速的光脈沖無線傳輸信息，現(xiàn)在它已準(zhǔn)備好與WiFi展開競爭。

     根據(jù)不同速率在光中編碼信息完全可行，例如LED開表示1，關(guān)表示0，通過快速開關(guān)就能傳輸信息。由于LED的發(fā)光強(qiáng)度，人眼不會注意到光的快速變化。Haas表示：“我最大的設(shè)想就是將電燈泡變?yōu)閷拵ㄐ旁O(shè)備。這樣電燈泡不僅能提供照明，也將成為一款必要的工具。”

    與光纖通信擁有同樣的優(yōu)點(diǎn)，高帶寬，高速率，不同的是LiFi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LiFi的信號。LiFi技術(shù)是運(yùn)用已鋪設(shè)好的設(shè)備（無處不在的燈泡），Haas認(rèn)為，通過給普通的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)百萬次。通過這種方式，LED燈泡可以快速傳輸二進(jìn)制編碼。但對裸眼來說，這樣的閃爍是不可見的，只有光敏接收器才能探測。Haas表示：“這類似于通過火炬發(fā)送莫爾斯碼，但速度更快，并使用了計算機(jī)能理解的字母表?！?/p>

特點(diǎn)

    “Li-Fi”的可見光通信技術(shù)并不只是能提升互聯(lián)網(wǎng)的覆蓋范圍。作為無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖钪饕夹g(shù)，WiFi利用了射頻信號。然而，無線電波在整個電磁頻譜中僅占很小的一部分。而隨著用戶對無線互聯(lián)網(wǎng)需求的增長，可用的射頻頻譜正越來越少。

    例如，當(dāng)你在咖啡店中上網(wǎng)時，如果周圍上網(wǎng)的人越來越多，那么你會發(fā)現(xiàn)網(wǎng)速變得很慢。3G移動網(wǎng)絡(luò)也是如此，依賴于日益擁擠的約140萬蜂窩無線電桅桿系統(tǒng)。與此同時，根據(jù)思科的數(shù)據(jù)，我們每年通過移動設(shè)備發(fā)送的信息量都在翻番。

    Haas表示，他的技術(shù)將是問題解決方案的重要一部分。他表示：“可見光頻譜的寬度達(dá)到射頻頻譜的1萬倍?！边@意味著可見光通信能帶來更高的帶寬。

    另外，“Li-Fi”技術(shù)能帶來高達(dá)1Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速度。這意味著更大的帶寬大大減少了下載高清電影的時間。

    Haas認(rèn)為，他的技術(shù)有一個重要優(yōu)點(diǎn)，這就是不需要再新建任何基礎(chǔ)設(shè)施。目前全世界的電燈泡數(shù)量約有140億盞，這也意味著任何路燈都可以成為互聯(lián)網(wǎng)接入點(diǎn)。而傳統(tǒng)射頻信號的發(fā)射需要能量密集的設(shè)備。

局限

    不過這一技術(shù)也有著自身的局限。雅典Harokopio大學(xué)信息學(xué)講師Thomas Kamalakis推薦了Haas的技術(shù)，但也表示該技術(shù)的潛力不應(yīng)被高估。他表示：“一個明顯的問題是，可見光無法穿透物體，因此如果接收器被阻擋，那么信號將被切斷。”

    英國華威大學(xué)工程學(xué)院助理教授Mark Leeson也持相同看法。他提出：“問題在于，我們的手機(jī)如何使用可見光來通信？”

    Haas表示，這是兩個現(xiàn)實問題，但他也有簡單的臨時解決方法?！叭绻庑盘柋蛔钃?，而你需要使用設(shè)備發(fā)送信息，你可以無縫地切換至射頻信號?！彼J(rèn)為，可見光通信并不是WiFi的競爭對手，而是一種相互補(bǔ)充的技術(shù)，這將有助于釋放頻譜空間。

    他表示：“我們?nèi)孕枰猈iFi，需要射頻通信系統(tǒng)。你無法使用電燈泡向快速移動的物體發(fā)送數(shù)據(jù)，或是向樹、墻和障礙物背后的物體發(fā)送數(shù)據(jù)?！痹诙唐趦?nèi)，可見光通信已可以實現(xiàn)一些小范圍應(yīng)用。例如，可以在飛機(jī)中使用該技術(shù)，幫助手機(jī)和筆記本上網(wǎng)；在醫(yī)院使用，此外也可以在水下等無線電波無法傳播的場所使用該技術(shù)。

    Haas指出，Li-Fi技術(shù)帶來了極高的安全性，因為可見光只能沿直線傳播，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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