Wi-Fi“累坏了”,Li-Fi要登场(附照片)
- 发布时间:2014-08-03 04:29:21 来源:文汇报 责任编辑:罗伯特
□维维安宋雯
灯光可能会在通信领域引起一场真正的革命:人们未来可以通过LED灯泡来传输数据。Li-Fi(光照上网技术)正蓄势待发。
离飞机起飞还有几分钟,空姐穿梭于座位之间,提醒乘客们系好安全带、收起小桌板、调直椅背、关闭智能终端上的Wi-Fi。她同时也轻声告知那些想继续阅读或使用智能手机上网的乘客,他们尽可以打开位于头顶上方的阅读灯,以便使用Li-Fi高速宽带上网……是的,您没有看错--在不久的将来,只要借助一盏普通的LED灯,我们就能接入互联网。
根据美国Markets and Markets咨询公司2013年发布的一份报告:这项通过照明灯光传输数据的技术的正式名称是“可见光通信”,又称为“光照上网技术”(LightFidelity,Li-Fi),它“很有希望最快在未来5年内”进入我们的日常生活。
Li-Fi这一非正式缩写,最早由爱丁堡大学移动通信系主任哈罗得·哈斯(Harald Haas)教授在2011年举行的TED大会上提出。哈罗得·哈斯强调,Li-Fi与目前我们常见的Wi-Fi之间存在紧密联系,前者是通过无线电波传输信息的通信系统,后者则借由可见光达到相同的效果。
哈斯教授提醒我们,相比Wi-Fi,Li-Fi才是人类最初设想的无线通信设备的形式--1880年,英国科学家、电话之父贝尔就曾提出过“光电话”的设想,这种设备仅仅使用一束光线作为连接器,能在200米的距离内传输声音。虽然贝尔提出的这一技术构思巧妙,但最终还是仅仅停留在试验阶段,主要原因是只要下雨下雪,或是有人穿过光束,信息便会失真。不过有趣的是,在当今通信高度发达的时代,贝尔当年难以克服的这一重大缺陷,在今天却意外成为一个主要优势。“和无线电波不同,光波无法穿过墙壁,”哈斯教授解释道,“我们可以控制光波从发射器定向传至接收器,从安全角度看,这点是有价值的。”
让Wi-Fi“歇一会”
数据显示,人们日常80%的信息数据交换、以及70%的移动通话都是在室内环境下完成的,因此,Li-Fi所能负载的信息量不可小觑,尽管其传输范围不超过50米。根据权威机构的估测,随着人们对移动数据传输的需求越来越大,Wi-Fi网络的负载量可能会在2020年达到饱和。与此相对照的是,照明灯无处不在,Li-Fi系统的“发射器”其实早已散布在周围环境中--只要安装了LED灯泡,房间里的每一盏电灯,就是一个Li-Fi“热点”。
“自2007年以来,实业家和研究人员对Li-Fi的关注日益增强,这和发光二极管(LED)照明技术的成功息息相关。”塞得瑞克·马韦尔(Cedric Maver)解释道。在任教凡尔赛大学多年后,马韦尔创立了自己的公司Oledcomm--这是一家致力于Li-Fi技术推广的创业企业。“传统灯泡正逐渐被LED灯取代,后者可以节省80%的能源。”据预测,到2016年,飞利浦生产的一半的灯具会配LED灯泡。其LED业务的营业额,将会在2020年上升至75%,目前这个数字是25%。
“这种转变是至关重要的,因为和传统灯泡相比,LED是特殊的电子元件,”马韦尔表示,“事实上,我们可以通过每秒开关LED十亿次来产生某种'光学莫尔斯电码'。”信息便由此得以传输。这恰恰与红外线控制器的原理一样。唯一不同的是,信息通过Li-Fi传输时,利用的是可见光,其光谱从蓝色(375纳米)一直扩展至红色(780纳米),这要比无线电波的波谱宽1万倍,也正因为这一原因,包括哈罗得·哈斯在内的众多科学家对该项技术的商业前景非常看好。
“如今,任何一盏点亮的、配有LED的灯加上一台调试过的路由器,就能以每秒千兆的速度传输信息,而我们的肉眼对此没有丝毫感觉。”塞得瑞克·马韦尔告诉媒体。每秒千兆(1G)大约是目前Wi-Fi网络速度的十倍,而每秒千兆还仅仅只是开始。2013年,在德国进行的一次试验中,科学家们得到了每秒三千兆的下载速度。
尽管网速达到G级水平,但是Li-Fi不可能完全取代Wi-Fi。马韦尔表示:Li-Fi是一种补充性的技术,例如,在Wi-Fi或4G信号无法到达或信号不佳的地方,便可使用Li-Fi。比较而言,Li-Fi更适用于飞机、火车、潜水艇和汽车等封闭环境。“从2011年开始,我们就和一家汽车电子设备制造商合作,目标是让汽车顶灯通过Li-Fi向驾驶室内的屏幕传输高清视频。”马韦尔说道,该系统目前已在实验室内进行过演示。
富有吸引力的市场
除了这些室内应用场景,研究人员和实业家们还想将Li-Fi用于更精准的位置服务。
Li-Fi是如何做到这一点的呢?首先,每盏灯未来都会拥有一个独一无二的“光码”,“光码”的功能相当于IP地址;接着,“光码”能被灯光下的各种感光器识别,而未来的智能手机也许都会配备这种感光器。借由这种技术,便可以对空间进行分区控制。对于视力不佳的人,或是身处火车站、机场、酒店、大卖场、博物馆等大空间的人来说,这项技术的意义毋庸置疑:他们只要掏出手机即可定位。在博物馆里,参观者们只要靠近展品及其照明区域,就能接收到相应的解说内容;而逛超市的顾客,则会收到成堆的折扣信息和广告短片……
Li-Fi也可以革新设备之间传输信息的方式,比如道路交通管理系统。其理念在于利用当前已逐渐成为汽车标配的LED车灯,对驾驶者的驾驶行为进行优化和人工干预……当然,要让这些以前只是科幻小说里的场景出现在现实世界中,我们还需要耐心等待,不过也不会太久了。根据最乐观的估计,到2018年,全球Li-Fi市场的规模会达到60亿美元,目前韩国的三星已经拥有一百多项围绕该项技术的专利,而飞利浦公司则宣布,今年会将这项技术投入商业用途,具体是何种用途,目前尚不便透露。
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2013年,互联网和移动服务设备之间每天都会交换多个艾字节,即几百亿亿字节。随着以下技术的出现--4K电视、虚拟现实、设备之间的通信乃至尚在构想中的移动设备之间的通信,人们预计,到2020年,每日信息流量会远远超过“泽”字节(十万亿亿字节)。这一流量规模是单模光纤、Wi-Fi和4G这些当前的通信设施无法承载的。突破将通过Li-Fi完成,还有创新的多模光纤。
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