貝爾因發(fā)明電話而被大家熟知。一百多年后,在貝爾的母校英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué),一項(xiàng)基于光源的無(wú)線傳輸技術(shù)LiFi又在試圖改變世界。
愛(ài)丁堡大學(xué)移動(dòng)通信系**、物理學(xué)家哈拉爾德·哈斯表示,他已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了基于光源的無(wú)線傳輸技術(shù)LiFi的應(yīng)用——只要打開(kāi)燈,就能在燈光所及之處架起高速的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
10月17日,從復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室里也傳來(lái)了LiFi技術(shù)成功應(yīng)用的消息,科研人員將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)接入一盞1W的LED燈泡內(nèi),燈光所及之處,4臺(tái)電腦立即可以正常上網(wǎng),單向速度最快高達(dá)3.7G/s(1G/s等于1000M/s),速度完勝10M/s左右的4G網(wǎng)絡(luò)。
“理論上,使用LiFi技術(shù)可以使平均傳輸速度達(dá)到1000M/s。”復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系主任薛向陽(yáng)告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》。
用燈光“打電報(bào)”
哈斯的靈感來(lái)自燈泡。“我最初的想法就是讓燈泡來(lái)充當(dāng)通信設(shè)備,它不僅能夠提供照明,還是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備!惫拐f(shuō)。
“傳播網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的方式有很多,區(qū)別只是介質(zhì)不同,傳統(tǒng)的WiFi傳播網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的介質(zhì)是電磁波。如果想讓可見(jiàn)光做介質(zhì)就必須解決信號(hào)如何傳輸?shù)膯?wèn)題。”哈斯說(shuō)。
問(wèn)題的解決方案頗具創(chuàng)造性。哈斯在LED燈上安裝了一個(gè)特制的芯片,這個(gè)芯片可以快速地控制燈泡的開(kāi)啟和關(guān)閉,而這種每秒鐘高達(dá)數(shù)百萬(wàn)次的閃爍,就將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)以計(jì)算機(jī)能夠理解的二進(jìn)制編碼的方式傳輸了出去。
“這種閃爍只有光敏接收器才能感受到,這就好比用燈泡來(lái)發(fā)送摩爾斯碼!惫拐f(shuō)。
這項(xiàng)技術(shù)的誕生,意味著任何一個(gè)光源都能成為互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)熱點(diǎn)。你大可以想象這樣一個(gè)場(chǎng)景:只要坐在路燈下就可以用iPad流暢觀看高清電影,是不是很爽!
“這項(xiàng)技術(shù)的革命性創(chuàng)新在于解決了對(duì)無(wú)線電敏感的場(chǎng)合的上網(wǎng)問(wèn)題,比如飛機(jī)上、手術(shù)室或者加油站等地。由于LiFi的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)是光,而不是無(wú)線電波,因此不會(huì)對(duì)飛機(jī)和手術(shù)室里的通信需求造成影響。”薛向陽(yáng)告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》。
用光來(lái)做介質(zhì)的另外一個(gè)好處在于,能夠提供更多的頻譜資源。我們知道,光和傳統(tǒng)WiFi的傳播介質(zhì)無(wú)線電波都屬于電磁波,不同的是,無(wú)線電波只占電磁波很小的一部分,而可見(jiàn)光的光譜比無(wú)線電頻譜大10000倍,“這意味著使用LiFi技術(shù)可以使傳輸速度理論上達(dá)到1000M/s!毖ο蜿(yáng)告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》。
LiFi能革WiFi的命?
這個(gè)速度簡(jiǎn)直帥呆了!不過(guò),先不要高興得太早,擋在LiFi技術(shù)面前的困難還有很多。
“可見(jiàn)光不能穿墻,這是最大的問(wèn)題,如果想在家里用LiFi技術(shù)上網(wǎng),就必須給每個(gè)屋子都架一盞這樣的燈,否則,你想蹭隔壁的網(wǎng)就只能‘鑿壁偷網(wǎng)'了。”移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)李易告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》。
對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,哈斯考慮過(guò)解決辦法:在光信號(hào)被阻擋時(shí),你手中正在上網(wǎng)的設(shè)備可以一鍵切換到WiFi模式,這樣就能無(wú)縫對(duì)接。
目前,雖然復(fù)旦大學(xué)已經(jīng)成功試驗(yàn)了LiFi技術(shù),但該技術(shù)仍然不能稱之為網(wǎng)絡(luò)!斑@就是目前LiFi技術(shù)存在的最大問(wèn)題:只能下載不能上傳。網(wǎng)絡(luò)必須雙向通行,這樣單向流通的技術(shù)還不能稱之為網(wǎng)絡(luò)。”李易告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》。
“不能雙向流通的原因就在于,用電腦上網(wǎng)接收到光信號(hào)很容易,但是上傳內(nèi)容同樣需要返回一個(gè)光信號(hào)。但是,現(xiàn)在電腦和手機(jī)是不會(huì)發(fā)出能夠承載信息的光的,如果要做到這點(diǎn),就必須在這些設(shè)備上也加裝同樣的能夠發(fā)送信號(hào)的LED燈,這就又涉及產(chǎn)業(yè)上更復(fù)雜的問(wèn)題了!崩钜渍f(shuō)。
從目前的情況來(lái)看,LiFi技術(shù)只能在一些極為特殊的場(chǎng)合大放異彩。比如在不允許開(kāi)啟無(wú)線電通信設(shè)備的飛機(jī)上,位于座位頂端的閱讀燈有可能會(huì)成為你的無(wú)線網(wǎng)信號(hào)源;在水下,或是石油鉆井平臺(tái)下這類無(wú)線電波無(wú)法穿透的地方,LiFi技術(shù)可以將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋到這里。但是,想要像WiFi一樣完全走進(jìn)我們的生活,李易表示,LiFi還差得遠(yuǎn)呢!
國(guó)外技術(shù)正在迅速成熟
技術(shù)革新的速度之快超出人們的想象。
此前,哈斯教授和他的團(tuán)隊(duì)專門單獨(dú)成立了一家名為PureVLC的公司。據(jù)了解,這家新成立的公司已經(jīng)賣出了自己的第一臺(tái)產(chǎn)品——一套專門為醫(yī)療機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)的LiFi設(shè)備,這套設(shè)備價(jià)值5000歐元。
通過(guò)改進(jìn)智能手機(jī)上的LED(如攝像頭、閃光燈等),可以解決數(shù)據(jù)上傳的問(wèn)題——這種思路是能夠?qū)iFi迅速推向大眾消費(fèi)市場(chǎng)的最快方式。目前,PureVLC公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一款智能手機(jī)應(yīng)用,該應(yīng)用成功地讓iPhone實(shí)現(xiàn)了低速率的數(shù)據(jù)傳輸。
在2012年的消費(fèi)電子展覽會(huì)(CES)上,卡西歐也發(fā)布了兩部通過(guò)可見(jiàn)光進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹悄苁謾C(jī)。此外,三星、西門子同樣在暗自發(fā)力,試圖在LiFi領(lǐng)域搶占先機(jī)。據(jù)了解,三星從2010年就開(kāi)始研究以LED燈為光源的LED平面顯示器試驗(yàn)可見(jiàn)光的通信技術(shù);西門子也曾經(jīng)在2010年實(shí)現(xiàn)了通過(guò)白色LED可見(jiàn)光搭建最高速度為500M/s的通信網(wǎng)絡(luò)。
為了在產(chǎn)業(yè)鏈上搶占先機(jī),卡西歐、三星、松下、夏普和東芝等企業(yè)一起還成立了可見(jiàn)光通信聯(lián)盟,共同致力于可見(jiàn)光通信的研究。
相信,在哈斯教授的PureVLC公司和諸多電子巨頭的合力推動(dòng)下,LiFi技術(shù)距離真正走進(jìn)我們的日常生活,將不會(huì)太遠(yuǎn)。