LiFi：無需WiFi信號(hào)用LED燈就能上網(wǎng)
無需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)可見光傳輸網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的國際前沿通訊技術(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)。
可見光通訊被稱為LiFi
一直以來，在一個(gè)人的頭頂上畫一個(gè)閃亮的燈泡，被用來象征一個(gè)發(fā)明家的靈光乍現(xiàn)，但是德國物理學(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，將看不見的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，變成“看得見”的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。哈斯和他在英國愛丁堡大學(xué)的團(tuán)隊(duì)最新發(fā)明了一種專利技術(shù)，利用閃爍的燈光來傳輸數(shù)字信息，這個(gè)過程被稱為可見光通訊(VLC)，人們常把它親切地稱為“Lifi”,以示它能給目前以WiFi為代表的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)可能帶來革命性的改變。
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。復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授薛向陽告訴記者，目前的無線電信號(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，便可讓燈泡變成無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射器。
可見光通訊安全又經(jīng)濟(jì)
去年開始，上海市科委已在全市高校和科研院所布局這一國際前沿的無線通訊技術(shù)，由復(fù)旦大學(xué)承擔(dān)的可見光通訊關(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)百萬次閃爍，亮了表示1,滅了代表0。由于頻率太快，人眼根本覺察不到，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?！边t楠告訴記者，與現(xiàn)有WiFi相比，未來的可見光通訊安全又經(jīng)濟(jì)。WiFi依賴看不見的無線電波傳輸，設(shè)備功率越來越大，局部電磁輻射勢必增強(qiáng);無線信號(hào)穿墻而過，網(wǎng)絡(luò)信息不安全。這些安全隱患，在可見光通訊中“一掃而光”。而且，光譜比無線電頻譜大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，其未來潛力也不應(yīng)被過分高估?！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)千家萬戶，需要通過一系列的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，還有很長的路要走?！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的競爭對(duì)手，而是一種相互補(bǔ)充，有助于釋放頻譜空間。其未來，能否產(chǎn)生殺手锏式的應(yīng)用，還依賴人們無限的想象力：汽車間依靠LED車燈來“對(duì)話”，飛機(jī)客艙里乘客利用頭頂?shù)腖ED閱讀燈來上網(wǎng)…… (新民晚報(bào))
WIFI過時(shí)了?電燈泡將變成無線路由器
你還在抱怨WIFI熱點(diǎn)太少、信號(hào)不穩(wěn)定嗎?未來，有電燈泡你就有無線網(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——利用一束光來傳輸數(shù)據(jù)，這類技術(shù)常被稱作可見光通信(VLC)。不過，要實(shí)現(xiàn)該技術(shù)并不是沒有障礙。首先，可見光無法穿透物體，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)百萬次每秒，對(duì)人的裸眼來說，這樣的閃爍不可見，只有光敏接收器才能探測到。通過這種方式，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：只要你身邊有電燈泡，就可以獲得無線互聯(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
這一可見光通信技術(shù)被簡稱為“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)無線互聯(lián)網(wǎng)需求的增長，可用的射頻頻譜正越來越少。
這就是為什么當(dāng)你周圍上網(wǎng)的人越來越多，你的網(wǎng)速會(huì)變得越來越慢。3G無線網(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)將是解決問題的重要部分，“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。Haas表示，“LIFI”技術(shù)能帶來高達(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，可見光無法穿透物體，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)備如何接受可見光通信信號(hào)、穩(wěn)定性如何，也尚無定論。另外，140億盞燈，貌似是140億個(gè)熱點(diǎn)，無論室內(nèi)室外皆有，但安全性卻堪憂。
Haas認(rèn)為，可見光通信并不是WIFI的競爭對(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)。
