LiFi：無(wú)需WiFi信號(hào)用LED燈就能上網(wǎng)
無(wú)需WiFi信號(hào)，點(diǎn)一盞LED燈就能上網(wǎng)。昨天，復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院傳出好消息，一種利用屋內(nèi)可見(jiàn)光傳輸網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的國(guó)際前沿通訊技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室成功實(shí)現(xiàn)。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)”。下個(gè)月，10臺(tái)樣機(jī)將亮相2013年上海工博會(huì)。
可見(jiàn)光通訊被稱為L(zhǎng)iFi
一直以來(lái)，在一個(gè)人的頭頂上畫(huà)一個(gè)閃亮的燈泡，被用來(lái)象征一個(gè)發(fā)明家的靈光乍現(xiàn)，但是德國(guó)物理學(xué)家哈拉爾德·哈斯由燈泡本身“點(diǎn)亮”了奇思妙想：依賴一盞小小的燈，將看不見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，變成“看得見(jiàn)”的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。哈斯和他在英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)的團(tuán)隊(duì)最新發(fā)明了一種專利技術(shù)，利用閃爍的燈光來(lái)傳輸數(shù)字信息，這個(gè)過(guò)程被稱為可見(jiàn)光通訊(VLC)，人們常把它親切地稱為“Lifi”,以示它能給目前以WiFi為代表的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)可能帶來(lái)革命性的改變。
這種讓人難以想象的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)到底離我們有多遠(yuǎn)?答案是：很近，它正從復(fù)旦大學(xué)實(shí)驗(yàn)室中一步步向我們走來(lái)。復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授薛向陽(yáng)告訴記者，目前的無(wú)線電信號(hào)傳輸設(shè)備存在很多局限性，它們稀有、昂貴、但效率不高，比如手機(jī)，全球數(shù)百萬(wàn)個(gè)基站幫助其增強(qiáng)信號(hào)，但大部分能量卻消耗在冷卻上，效率只有5%。相比之下，全世界使用的燈泡卻取之不盡，尤其在國(guó)內(nèi)LED光源正在大規(guī)模取代傳統(tǒng)白熾燈。只要在任何不起眼的LED燈泡中增加一個(gè)微芯片，便可讓燈泡變成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射器。
可見(jiàn)光通訊安全又經(jīng)濟(jì)
去年開(kāi)始，上海市科委已在全市高校和科研院所布局這一國(guó)際前沿的無(wú)線通訊技術(shù)，由復(fù)旦大學(xué)承擔(dān)的可見(jiàn)光通訊關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用取得重要進(jìn)展：科研人員不僅在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中利用可見(jiàn)光傳輸網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，并且實(shí)現(xiàn)能夠“一拖四”，即點(diǎn)亮一盞小燈，4臺(tái)電腦即可同時(shí)上網(wǎng)、互傳網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。課題研究人員遲楠教授指出，光和無(wú)線電波一樣，都屬于電磁波的一種，傳播網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的基本原理是一致的。研究中，給普通的LED燈泡裝上微芯片，可以控制它每秒數(shù)百萬(wàn)次閃爍，亮了表示1,滅了代表0。由于頻率太快，人眼根本覺(jué)察不到，光敏傳感器卻可以接收到這些變化。就這樣，二進(jìn)制的數(shù)據(jù)就被快速編碼成燈光信號(hào)并進(jìn)行了有效的傳輸。燈光下的電腦，通過(guò)一套特制的接收裝置，讀懂燈光里的“莫爾斯密碼”。
“有燈光的地方，就有網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。關(guān)掉燈，網(wǎng)絡(luò)全無(wú)?！边t楠告訴記者，與現(xiàn)有WiFi相比，未來(lái)的可見(jiàn)光通訊安全又經(jīng)濟(jì)。WiFi依賴看不見(jiàn)的無(wú)線電波傳輸，設(shè)備功率越來(lái)越大，局部電磁輻射勢(shì)必增強(qiáng);無(wú)線信號(hào)穿墻而過(guò)，網(wǎng)絡(luò)信息不安全。這些安全隱患，在可見(jiàn)光通訊中“一掃而光”。而且，光譜比無(wú)線電頻譜大10000倍，意味著更大的帶寬和更高的速度，網(wǎng)絡(luò)設(shè)置又幾乎不需要任何新的基礎(chǔ)設(shè)施。
LiFi技術(shù)也有其局限性
當(dāng)然，作為一種尚在實(shí)驗(yàn)室的全新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和產(chǎn)品，其未來(lái)潛力也不應(yīng)被過(guò)分高估?！耙?yàn)椋瑥臒艄馔ㄓ嵖刂频叫酒O(shè)計(jì)制造等一系列關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品，都是研究人員‘動(dòng)手做’，要真正像WiFi那樣走進(jìn)千家萬(wàn)戶，需要通過(guò)一系列的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，還有很長(zhǎng)的路要走?！边t楠認(rèn)為，Lifi技術(shù)本身也有其局限性，例如若燈光被阻擋，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)將被切斷等等。因此，它并不是WiFi的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，而是一種相互補(bǔ)充，有助于釋放頻譜空間。其未來(lái)，能否產(chǎn)生殺手锏式的應(yīng)用，還依賴人們無(wú)限的想象力：汽車(chē)間依靠LED車(chē)燈來(lái)“對(duì)話”，飛機(jī)客艙里乘客利用頭頂?shù)腖ED閱讀燈來(lái)上網(wǎng)…… (新民晚報(bào))
WIFI過(guò)時(shí)了?電燈泡將變成無(wú)線路由器
你還在抱怨WIFI熱點(diǎn)太少、信號(hào)不穩(wěn)定嗎?未來(lái)，有電燈泡你就有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，而且傳輸速度可高達(dá)1Gbps遠(yuǎn)高于WIFI。該技術(shù)由英國(guó)大學(xué)科技人員Herald Haas和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)明——利用一束光來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，這類技術(shù)常被稱作可見(jiàn)光通信(VLC)。不過(guò)，要實(shí)現(xiàn)該技術(shù)并不是沒(méi)有障礙。首先，可見(jiàn)光無(wú)法穿透物體，因此信號(hào)會(huì)被切斷。另外，手機(jī)如何接收光通信信息，也是個(gè)難題。
LED燈泡加裝微芯片傳遞數(shù)據(jù)
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，Haas表示，他最大的夢(mèng)想是將電燈泡變?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。Haas認(rèn)為，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)。
燈泡的閃爍頻率達(dá)到數(shù)百萬(wàn)次每秒，對(duì)人的裸眼來(lái)說(shuō)，這樣的閃爍不可見(jiàn)，只有光敏接收器才能探測(cè)到。通過(guò)這種方式，LED燈泡可以快速傳輸二進(jìn)制編碼。
這一技術(shù)的好處顯而易見(jiàn)：只要你身邊有電燈泡，就可以獲得無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)連接。據(jù)估計(jì)，目前全世界的電燈泡數(shù)量約有140億盞。
傳輸速度可高達(dá)1Gbps
這一可見(jiàn)光通信技術(shù)被簡(jiǎn)稱為“LIFI”，其優(yōu)點(diǎn)并不僅僅是可以讓世界上任何路燈都成為互聯(lián)網(wǎng)接入點(diǎn)，還可以節(jié)約日漸稀缺的射頻頻譜資源。目前，作為無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖钪饕夹g(shù)，WIFI利用了射頻信號(hào)。然而，無(wú)線電波在整個(gè)電磁頻譜中僅占很小的一部分。但隨著用戶對(duì)無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)需求的增長(zhǎng)，可用的射頻頻譜正越來(lái)越少。
這就是為什么當(dāng)你周?chē)暇W(wǎng)的人越來(lái)越多，你的網(wǎng)速會(huì)變得越來(lái)越慢。3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)如此，WIFI網(wǎng)絡(luò)同樣如此。按照Facebook創(chuàng)始人、CEO馬克·扎克伯格(Mark Zuckerberg)的預(yù)計(jì)，未來(lái)10年人們分享的信息量將相當(dāng)于目前的1000倍。
Haas表示，他的技術(shù)將是解決問(wèn)題的重要部分，“可見(jiàn)光頻譜的寬度達(dá)到射頻頻譜的1萬(wàn)倍?！边@意味著可見(jiàn)光通信能帶來(lái)更高的帶寬。Haas表示，“LIFI”技術(shù)能帶來(lái)高達(dá)1Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速度，遠(yuǎn)高于4G網(wǎng)絡(luò)。另外，該技術(shù)幾乎不需要再新建基礎(chǔ)設(shè)施。
實(shí)現(xiàn)該技術(shù)需跨三大障礙
手機(jī)很快就能使用LIFI了嗎?未必!盡管該技術(shù)有著無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，但其缺陷也同樣明顯。技術(shù)人士稱，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。同時(shí)，手機(jī)、平板電腦等設(shè)備如何接受可見(jiàn)光通信信號(hào)、穩(wěn)定性如何，也尚無(wú)定論。另外，140億盞燈，貌似是140億個(gè)熱點(diǎn)，無(wú)論室內(nèi)室外皆有，但安全性卻堪憂。
Haas認(rèn)為，可見(jiàn)光通信并不是WIFI的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，而是一種相互補(bǔ)充的技術(shù)。如果光信號(hào)被阻擋，而用戶需要使用設(shè)備發(fā)送信息，就可以無(wú)縫地切換至射頻信號(hào)。
他表示，用戶仍然需要WIFI射頻通信系統(tǒng)。在短期內(nèi)，可見(jiàn)光通信也許可以小范圍實(shí)現(xiàn)一些應(yīng)用——在水下、石油鉆井下，或者在飛機(jī)艙內(nèi)。
