LED燈上網 LIFI能否掀起無線網絡通信革命?
摘要: 這種利用可見光傳輸通訊信號的技術,是在LED燈泡中增加一個微芯片,使得燈泡編程無線網絡發射器。燈光下的電腦的特定接收裝置,來讀取燈光中所包含的電碼的信息。
早在2011年的8月就有消息稱,英國著名物理學家HeraldHaas研發了一種全新的無線數據傳輸技術,可以利用普通的電燈泡來實現無線數據傳輸。這種技術被稱為LightFidelity,簡稱Li-fi。他認為當前利用無線電數據傳輸方式效率不高。借助與手機,現在有140萬個基站負責增強信號,但大部分能量都用在冷卻上,效率只有5%。相比之下,全世界使用的燈泡卻有400億個,因此擁有更高的效率。只要將傳統白熾燈換成LED燈,便可讓燈泡變成無線網絡發射器。
將可見光轉化為無線信號,這樣的發明稱為“D-Light”,其原理是通過改變房間照明光線的頻率進行數據傳輸。眾所周知,無線電傳輸信號需要特定的波段,在這樣迅速發展的現代社會,這樣的資源顯得稀缺和珍貴,隨著使用寬帶人數的不斷增加,可用的寬帶會越來越擁擠。舉個簡單的例子,比如我們在咖啡廳喝咖啡,人非常多,大家都坐著玩自己的手機,這樣每個人的網速都會變慢,網頁瀏覽速度如同蝸牛。為了解決這樣的問題,3G移動網絡會通過增加一個些節點的方式來緩解這樣的情況的出現,但是這樣的增加節點的方式頻率很快而且非常破費。針對上面的問題,LIFI就成為了有效的解決方案,從理論上來說,每一盞燈都可以成為一個網絡發送裝置。另外,光是電磁波波譜的一部分,如果將其應用于無線通訊傳輸,將是一個非常不錯的想法,這樣就可以兼容先前的無線通訊,而且可見光光譜范圍是無線電波的1萬倍,這絕對是可見光的一大優勢,可見光的這個性質使得它可以成為使用的理想波段。
近日,HeraldHaas的奇妙的想法成為了現實,來自復旦大學計算機科學技術學院的消息,一種利用屋內可見光傳輸網絡信號的通訊技術在實驗室試驗成功,研究人員將網絡信號接入一盞1W的LED燈珠,燈光下的4臺電腦即可上網,最高速率可達3.25G,平均上網速率達到150M,堪稱世界最快的“燈光上網”。有消息稱在2013年上海工博會上,會有10臺樣機展覽,屆時一定會引起一場不小的轟動。
這種利用可見光傳輸通訊信號的技術,是在LED燈泡中增加一個微芯片,使得燈泡編程無線網絡發射器。燈光下的電腦的特定接收裝置,來讀取燈光中所包含的電碼的信息。
“有燈光的地方,就有網絡信號,關掉燈,網絡全無”,這是這種技術的一大特點,加上LED燈泡本身的方向性極強,光束集中,這種技術可以用在一些保密要求高的場合。無線電波的衍射性質,使得它的傳播可以被很多人所讀取,光的傳播的單向性又使得它避免了這種“泄露”,小范圍點對點的光束通信,不會像WIFI那樣擴散,具有很高的安全性。光束通信可以在某種程度上脫離“有線”,既然WIFI是把寬帶無線化,我們就可以把這看成是光纖的無線化。
但是這種特點同樣也是這項技術的劣勢所在,沒有光的地方,就沒有網絡。如果你正在用燈光上網,突然走來一個人擋住了你的燈光,這時你就不能再接收網絡信號,網上廣泛轉載的那個“哎胖子,你擋住我的信號了”這個段子就成為了現實。看世界杯臨門一腳、玩游戲正嗨翻全場的時候,忍耐已久的媳婦怒不可遏的關掉了你的燈,然后就沒有然后了。另一方面為了上網,基本可以預想到將來有人鑿壁偷光了。這是一個棘手的問題,相對WIFI穿墻來說,它并不能將信號傳播到一個房間的任何地方,除非這個房間沒有任何的障礙物來妨礙光的傳播。因此,很多人認為,LI-FI并不是WIFI的競爭對手,而是作為WIFI的一種有效補充。如果光信號被遮擋,可以通過無縫切換到無線信號來實現網絡不斷的目標,而利用LI-FI,可以有效地釋放頻譜空間,使得寬帶不必那么擁擠。簡而言之,可以通過LI-FI來作為WIFI的一個緩沖地帶,從而間接達到提高網速的目的。
LI-FI是一項很有前景的技術,將現代社會利用價值單一的各種光源輔以通訊的作用,豈不快哉?想想以后我們乘坐飛機也可以用燈光來實現上網,想想都令人有點新奇和興奮。盡管光的直線傳播會給這項技術帶來很多劣勢,會遇到反向通信、通信距離、光的環境干擾等技術問題。但是應該明白的是,沒有哪一項發明會在它剛剛出現之時就展現它的最強的生命力,發明LED燈的不會想到LED燈除了照明還會用來上網。同樣,這項技術究竟有多少潛力,還需要以后的發掘和改造。期待不久的將來,用LED燈光上網會成為一種方便快捷安全的上網方式出現在每一個網民的生活中。
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