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Li-Fi技术真的会取代Wi-Fi吗?

2020-08-03 05:53:45  来源:茄子生活网  

  多年前,苏格兰爱丁堡大学移动通信系教授哈罗德·哈斯提出一项理论,称可以利用LED灯传输数据。现在,这项技术已经在他的手上成为现实——成功研制出Li-Fi系统的工作原型。所谓的“Li-Fi”就是指可见光无线通信技术。如果哈斯是对的,短短几年之后我们便可用家里的LED灯上网。

pureLiFi的最新Li-Fi原型

  在最近的一次 TED 演讲中,哈斯演示了 一个Li-Fi原型,利用店里买的 LED 灯将一段视频传输到太阳能电池,而后再传输到电脑上。哈斯表示:“Li-Fi 本质上与 Wi-Fi 相同,除了一个小小的差异——Li-Fi利用我们周围的 LED 灯进行无线数据传输,而不是借助无线电。”

  传统的 Wi-Fi 利用无线电信号将数据传输到手机和电脑等设备上。目前,全球的互联网数据传输有大约一半通过Wi-Fi完成。随着上网人数的不断增多以及物联网的扩张,这一比例在未来几年还会进一步提高。包括哈斯在内的一些专家担心这会引起所谓的“频谱短缺”,导致Wi-Fi的速度因巨大的需求减慢。(物联网就是“物物相连的互联网”,从远程遥控的咖啡机到智能汽车。)

  

  哈斯指出:“无线电频谱不足以满足需求。它已被重度使用,变得拥挤不堪。在机场和酒店,很多人访问移动网络,导致速度慢得可怕。大概在 12或者15 年前,我就注意到这个现象。我当时就想‘无线数据传输有没有更为理想的方式?’。”

  利用可见光谱传输数据的想法并不新鲜。早在1880 年,电话之父贝尔就曾用一束阳光传输光线电话机(一种太阳能无绳电话)的声音。过去几十年时间里,很多研究人员研究如何利用可见光传输数据。哈斯找到了Li-Fi的关键——利用普通的LED灯传输数据。在他研究替代无线网络时,LED灯在家庭中越发普及,因为这种灯泡比传统白炽灯更省电。LED 灯由驱动器控制,能够让灯泡迅速变暗或者快速打开关闭。哈斯意识到数据可以编码成细微到人眼察觉不到的光线亮度变化。

  

  带着这个想法,他带着学生用宜家家居的LED灯做实验,替换掉原来的白炽灯。最终,他们用LED灯和太阳能电池板开发出一个可工作的反射和接收系统。他们的Li-Fi研究在爱丁堡大学一栋以贝尔的名字命名的大楼内进行。Li-Fi的速度远超Wi-Fi。在最近的实验中,研究人员让Li-Fi 的传输速度达到每秒 224GB。按照这一速度,下载20 部长片仅需要1秒钟。根据哈斯的研究,Li-Fi的数据密度可达到Wi-Fi的1000倍,因为Li-Fi信号限制在一个小区域内,而Wi-Fi的无线电信号则较为分散。

  哈斯指出除了速度远超Wi-Fi外,Li-Fi还拥有更高的安全性。Wi-Fi的信号可以穿墙,让你的邻居蹭网没商量。但如果使用Li-Fi,你只要拉上窗帘就能将信号封闭在室内。这种系统并不意味着一直开着灯,LED灯可以调暗到几乎熄灭的程度,但仍可以传输数据。

  

  现在,哈斯的pureLiFi公司已开始为一家有限公司大规模生产 Li-Fi 路由器。他们希望未来几年将Li-Fi 路由器推广到更大的市场。几年之后,Li-Fi有望在企业和工业领域得到应用。用不了多久,它们便会走进普通家庭。这种系统能够通过任何装有LED灯的设备上网,例如电水壶和烤箱。它们的普及将加快我们步入物联网时代的步伐。哈斯认为Li-Fi技术能够为偏远地区送去互联网,方式是利用山顶发射机和屋顶太阳能电池板。LED街灯甚至可以形成一个户外Li-Fi网络,让任何一个有灯的城市角落都能上网。

  Li-Fi的速度能够达到多快现在还是一个未知数。印度加尔各答圣沙维尔学院的研究人员指出:“Li-Fi技术确有许多优点,但在日常生活中普及前我们还需克服一系列障碍。”Li-Fi信号在光线被遮挡时减弱,不管是烟雾还是其他情况。尽管如此,他们仍在研究报告中表示Li-Fi技术拥有广阔发展前景,2018年的市场规模将达到60亿美元。

  研究 Li-Fi 技术的人并非只有哈斯和他的团队。中国的研究人员也研发出一种Li-Fi原型,利用一盏LED灯让几台笔记本电脑上网。德国弗劳恩霍夫研究所正在研发Li-Fi热点原型。就连美国宇航局也在最近宣布了一项计划,研究Li-Fi在太空旅行中的应用潜力。哈斯说:“白炽灯带来了光明。20年内,LED灯将带来数百种应用。”

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