Wi-Fi 對移動計算的使用產(chǎn)生了巨大的影響,使員工可以在任何地方訪問公司網(wǎng)絡,咖啡店也能成為獨立工作人員的辦公地點。 但Wi-Fi 也有其缺點,所以誕生了一個新的標準:Li-Fi,如果它可以順利上市,將能夠填補 Wi-Fi 技術(shù)的空白。
Wi-Fi的問題在于信號覆蓋范圍小,尤其是面對墻壁,也容易被黑客劫持。雖然近年來帶寬增加,但當太多人同時訪問 Wi-Fi時,速度非常容易變慢。
增加更多的Wi-Fi 最多只是一個部分的解決方案。它不能解決安全問題,只能部分解決可擴展性問題。
Li-Fi 或者可見光無線通信,這是一種新興的無線協(xié)議,使用可見光譜來提供無線網(wǎng)絡接入。Li-Fi 發(fā)射器使用 LED 燈來調(diào)節(jié)光強度,大多超出我們眼睛可以感知的范圍,并且被光敏接收器讀取為數(shù)據(jù)。由于 LED 已經(jīng)使用芯片來控制其輸出,因此它們可以每秒調(diào)制高達數(shù)百萬次,理論上傳輸數(shù)據(jù)速度可以比 Wi-Fi 快100倍。
但是 Li-Fi 不是要替代Wi-Fi,而是一種補充。無論我們使用智能手機,平板電腦還是筆記本電腦,兩者將同時存在,這需要一個特殊的接收器和發(fā)送器來發(fā)送和接收 Li-Fi 信號。 也需要一個特殊的編碼器/解碼芯片將光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)。
Li-Fi 仍然是一項正在進行中的技術(shù),但其發(fā)明者表示,IEEE 正在考慮將其納入 802.11 Wi-Fi標準。“通用照明的發(fā)光二極管(LED)的引入對于將可見光譜用于無線通信產(chǎn)生了越來越大的興趣。” 但標準機構(gòu)仍在尋求其成員的反饋。IDC 移動設備技術(shù)和趨勢項目經(jīng)理 Will Stofega 表示,“獲得標準認可是很艱難的。” “總是有生態(tài)系統(tǒng)和政治上的利益,我總覺得需要大量的工作,但 Li-Wi 是替代連接技術(shù)中最有希望的!
Stofega 警告說,既得利益者將會對造成任何潛在威脅他們收入的技術(shù)產(chǎn)生恐懼和懷疑。就像一些 4G 廠商因為威脅其市場主導地位而反對 5G,所以 Li-Fi 也可能會面臨反對。他說:“在 Wi-Fi 論壇上肯定會有人說Li-Fi是一個糟糕的想法!
無線頻譜資源緊張
使用光傳輸數(shù)據(jù)并不是什么新鮮事; 電視遙控器就是這樣的運作方式。 但遙控器使用紅外線,其距離和傳輸量受到嚴格的限制。
愛丁堡大學移動通信主席兼 pureLi-Fi 公司聯(lián)合創(chuàng)始人/首席科學官 Harald Haas 教授在 2011年首次提出了 Li-Fi,該公司試圖將 Li-Fi 推向市場。
Haas 表示,無線頻譜資源緊張,啟發(fā)他創(chuàng)建 Li-Fi。 Haas 曾經(jīng)在西門子公司從事 4G 方面的工作。他意識到無線頻譜對于多媒體時代是不夠的。 此后,他開發(fā)了世界上第一個 Li-Fi 無線發(fā)射器,并與法國照明制造商 Lucibel 合作,制造了第一個完全集成的 Li-Fi 照明燈具,并在今年的移動世界大會上進行了展示。
他說:“今天的 Li-Fi 就像是十五年前的 Wi-Fi,而在五到十年的時間里,Li-Fi 將像 Wi-Fi 一樣無處不在。”
思科企業(yè)網(wǎng)絡集團高級工程副總裁 Anand Oswal 表示,思科認為 Li-Fi 是一項令人興奮的新興技術(shù),具有很大的潛力。 思科的策略是建立 Li-Fi技術(shù),最終開發(fā)產(chǎn)品,但他補充說:“我們還處于探索階段,思科還沒有對 Li-Fi 的產(chǎn)品和解決方案做出任何決定!
思科的一個潛在的整合領(lǐng)域是其數(shù)字化建設計劃,這是一套解決方案,與飛利浦,Microchip,Cree 和 Molex 的供應商合作,利用思科的以太網(wǎng)供電(PoE)和通用以太網(wǎng)供電(UPoE)的創(chuàng)新,為企業(yè)提供電力照明系統(tǒng)。
Oswal 表示:“將企業(yè)中的每一個光轉(zhuǎn)換為無線通信媒介的能力,是這個解決方案未來的演變趨勢。 思科正在與合作伙伴合作,探索如何將技術(shù)無縫集成到思科的無線基礎架構(gòu)中。 “這將使 Li-Fi 技術(shù)擁有領(lǐng)先 Wi-Fi 領(lǐng)域的數(shù)十年創(chuàng)新!
能源控制和 IoT 解決方案供應商 EMC 的總裁兼CEO Jerry Johnson 表示,對 Li-Fi 非常感興趣的是零售商,他們將其視為潛在的藍牙信標技術(shù)的替代品。 他也看到政府,機場和商業(yè)空間和大廈的所有者的興趣,他們希望補充 Wi-Fi 或使用在會議室使用 Li-Fi 。
EMC 計劃成為全國范圍內(nèi) Li-Fi 燈泡的經(jīng)銷商,并已將其部署在80個測試站點。
他說:“我認為將來會有 Li-Fi 和 Wi-Fi 的結(jié)合,Li-Fi 占據(jù)主導地位! “ Li-Fi 將大大提高網(wǎng)絡的總體帶寬,速度和可靠性,更不用說提高通信能力。”
一些公司正在對 Li-Fi 進行測試,但現(xiàn)在他們沒有對外透露相關(guān)信息。 他補充說,EMC 自己的研究表明,Li-Fi 傳輸數(shù)據(jù)可以比傳統(tǒng) Wi-Fi 快100倍。
Li-Fi 如何運作
常規(guī) LED 燈和支持 Li-Fi 的燈泡之間的關(guān)鍵區(qū)別在于 Li-Fi 燈泡中的驅(qū)動電路發(fā)送和接收無線信號,使用不同強度的光對數(shù)據(jù)進行編碼。 一些燈可以通過連接 CAT5 電纜連接到網(wǎng)絡,而其他燈可以通過電源線連接接收數(shù)據(jù)。
Li-Fi 創(chuàng)建了一個雙向鏈路,在兩端使用特殊的光電探測器:一端是在房間的 LED 燈中,另一端在移動設備或者插入到移動設備的無線發(fā)射器上。 無線發(fā)射器將數(shù)據(jù)發(fā)送回LED。 當你在有多個 Li-Fi 燈的房間中移動時,設備會自動檢測最強信號來自哪里,并轉(zhuǎn)移到該光源,因此信號始終保持連接和最佳狀態(tài)。
Haas 估計智能手機和其他設備將在兩三年內(nèi)開始推出 Li-Fi 信號芯片。Stofega 表示,他沒有聽到移動廠商對 Li-Fi 表示興趣,大部分廠商都在專注于 5G。
他說:“這不是很難做,也不是很貴,但是移動廠商會希望Li-Fi得到驗證之后再進行部署。“他說。 “我甚至不愿意全力投入5G,因為他們?nèi)匀辉谥贫藴!?/p>
但是 Li-Fi 與 Wi-Fi 在幾個關(guān)鍵方面不同,例如范圍,抗干擾和吞吐量。 無線頻譜的局限性之一是當你從2.4GHz上升至5GHz時,你將失去覆蓋范圍。 如果高于5GHz,那么這個范圍會進一步縮小。
理論上,Li-Fi的吞吐量遠遠超過Wi-Fi。 pureLi-Fi 剛剛發(fā)布了一個產(chǎn)品,單個小型微型 LED能夠以8 Gbps 的速度進行傳輸。 現(xiàn)在 2.4GHz 和 5GHz 頻段已經(jīng)與諸如無線電話,藍牙設備和Wi-Fi 之類的現(xiàn)有設備出現(xiàn)飽和,更不用說像增強現(xiàn)實,虛擬現(xiàn)實,無人駕駛汽車和數(shù)十億個物聯(lián)網(wǎng)設備這樣的新技術(shù)。
由于可見光與其他類型的射頻頻率完全不同,因此不存在信號干擾的可能,而且可見光是整個 300 GHz 無線電頻譜的1000倍,Haas 指出,LED燈 甚至不需要明亮到足以讓人看得見。
最后,Johnson 表示為現(xiàn)有設備添加 Li-Fi 也是比較便宜的!凹夹g(shù)的成本下降得如此之快,將 Li-Fi 加在設備上是沒有挑戰(zhàn)的! Li-Fi將使用現(xiàn)有的設備的相機技術(shù)。 筆記本電腦或智能手機中的相機會做得很好,他們只需要解碼芯片,該芯片必須添加到未來的設備中。 但是如果 Li-Fi 成為802.11規(guī)范的一部分,Wi-Fi芯片也將能夠處理Li-Fi信令。
燈光產(chǎn)業(yè)
Hass 強調(diào),Li-Fi 是 Wi-Fi 和4G / 5G 的補充,不是替代品。“Li-Fi可以被用于路燈,作為智能城市應用的接入點,”他說。 “家用電器的指示燈可以通過天花板燈將這些設備連接到互聯(lián)網(wǎng),而帶有集成 LED 的可穿戴式設備可以監(jiān)控健康參數(shù)并將數(shù)據(jù)發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)!
Li-Fi 的一個缺點也可以被認為是一種優(yōu)勢。 因為它使用可見光譜,所以 Li-Fi 不能穿透墻壁。 在許多情況下,這是一個問題,但是對于安全連接,這是一個優(yōu)勢。 Li-Fi說,對安全感興趣的人,特別是軍方,就像能夠建立一個可以鎖在一個房間里的無線網(wǎng)絡,只要墻壁沒有窗戶。
思科仍然處于探索 Li-Fi 的階段,并沒有對該技術(shù)在商業(yè)上做出任何決定。該公司認為,Li-Fi部署將從安全和安全相關(guān)的利基市場開始。
“在我看來,當可見光通信的端點生態(tài)系統(tǒng)變得更加成熟時,Li-Fi 將實現(xiàn)臨界發(fā)展,”他說。 “思科可以看到將來將Li-Fi光源出售給提供特定吞吐量,并無縫集成到思科無線架構(gòu)的企業(yè)的!
Li-Fi 面臨的嚴峻挑戰(zhàn)
和任何新技術(shù)一樣,Li-Fi 也面臨挑戰(zhàn)。 至少 Wi-Fi 已經(jīng)得到英特爾的全面支持。 Li-Fi 只是由蘇格蘭的大學教授驅(qū)動,即使他有思科和英國電信這樣的盟友。Haas 表示,他們與 pureLI-FI合作,但不會詳細說明合作的深度。 Oswal 說:“任何新技術(shù)都有幾個障礙阻礙其得到廣泛采用。” “但是,這些往往只是技術(shù)進步與市場化同步的問題!
Stofega 認為,如果 IEEE 將 Li-Fi 作為802.11規(guī)范的一部分,將起到?jīng)Q定性的作用。因為高通,英特爾等廠商都將支持 802.11 芯片。然后就只是一個 LED 燈泡部署的問題。
為了取得成功,Oswal 表示,它必須履行其吞吐量和規(guī)模的承諾; 端點設備必須打入市場; 并且需要有一個支持 Li-Fi 的供應商生態(tài)系統(tǒng)來構(gòu)建燈光。
移動咨詢公司 J.Gold Associates 的總裁 Jack Gold 表示懷疑!翱梢姽馔ㄐ乓呀(jīng)嘗試了好幾年了,這不是新事物,”“你可以獲得超大量的帶寬,但并不像聽起來那么簡單。”
而且 Wi-Fi 的運作良好,幾乎無所不在。 如果你使用的技術(shù)相當可靠,可以提出一項新技術(shù)來替代或補充,但是這種技術(shù)必須更好,但Li-Fi 還有許多問題有待解決。
作者:Caesar?蔡
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