貝爾因發(fā)明電話而被大家熟知。一百多年后,在貝爾的母校英國愛丁堡大學(xué),一項基于光源的無線傳輸技術(shù)LiFi又在試圖改變世界。
愛丁堡大學(xué)移動通信系**、物理學(xué)家哈拉爾德·哈斯表示,他已經(jīng)實現(xiàn)了基于光源的無線傳輸技術(shù)LiFi的應(yīng)用——只要打開燈,就能在燈光所及之處架起高速的無線網(wǎng)絡(luò)。
10月17日,從復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院的實驗室里也傳來了LiFi技術(shù)成功應(yīng)用的消息,科研人員將網(wǎng)絡(luò)信號接入一盞1W的LED燈泡內(nèi),燈光所及之處,4臺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!睆(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院計算機(jī)科學(xué)與工程系主任薛向陽告訴《中國經(jīng)濟(jì)周刊》。
用燈光“打電報”
哈斯的靈感來自燈泡!拔易畛醯南敕ň褪亲専襞輥沓洚(dāng)通信設(shè)備,它不僅能夠提供照明,還是一個網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備!惫拐f。
“傳播網(wǎng)絡(luò)信號的方式有很多,區(qū)別只是介質(zhì)不同,傳統(tǒng)的WiFi傳播網(wǎng)絡(luò)信號的介質(zhì)是電磁波。如果想讓可見光做介質(zhì)就必須解決信號如何傳輸?shù)膯栴}!惫拐f。
問題的解決方案頗具創(chuàng)造性。哈斯在LED燈上安裝了一個特制的芯片,這個芯片可以快速地控制燈泡的開啟和關(guān)閉,而這種每秒鐘高達(dá)數(shù)百萬次的閃爍,就將網(wǎng)絡(luò)信號以計算機(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,這就好比用燈泡來發(fā)送摩爾斯碼。”哈斯說。
這項技術(shù)的誕生,意味著任何一個光源都能成為互聯(lián)網(wǎng)信號熱點。你大可以想象這樣一個場景: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!
“這項技術(shù)的革命性創(chuàng)新在于解決了對無線電敏感的場合的上網(wǎng)問題,比如飛機(jī)上、手術(shù)室或者加油站等地。由于LiFi的無線網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)是光,而不是無線電波,因此不會對飛機(jī)和手術(shù)室里的通信需求造成影響。”薛向陽告訴《中國經(jīng)濟(jì)周刊》。
用光來做介質(zhì)的另外一個好處在于,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)無線電波都屬于電磁波,不同的是,無線電波只占電磁波很小的一部分,而可見光的光譜比無線電頻譜大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蜿柛嬖V《中國經(jīng)濟(jì)周刊》。
LiFi能革WiFi的命?
這個速度簡直帥呆了!不過,先不要高興得太早,擋在LiFi技術(shù)面前的困難還有很多。
“可見光不能穿墻,這是最大的問題,如果想在家里用LiFi技術(shù)上網(wǎng),就必須給每個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!币苿踊ヂ(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長李易告訴《中國經(jīng)濟(jì)周刊》。
對于這個問題,哈斯考慮過解決辦法:在光信號被阻擋時,你手中正在上網(wǎng)的設(shè)備可以一鍵切換到WiFi模式,這樣就能無縫對接。
目前,雖然復(fù)旦大學(xué)已經(jīng)成功試驗了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)!崩钜赘嬖V《中國經(jīng)濟(jì)周刊》。
“不能雙向流通的原因就在于,用電腦上網(wǎng)接收到光信號很容易,但是上傳內(nèi)容同樣需要返回一個光信號。但是,現(xiàn)在電腦和手機(jī)是不會發(fā)出能夠承載信息的光的,如果要做到這點,就必須在這些設(shè)備上也加裝同樣的能夠發(fā)送信號的LED燈,這就又涉及產(chǎn)業(yè)上更復(fù)雜的問題了!崩钜渍f。
從目前的情況來看,LiFi技術(shù)只能在一些極為特殊的場合大放異彩。比如在不允許開啟無線電通信設(shè)備的飛機(jī)上,位于座位頂端的閱讀燈有可能會成為你的無線網(wǎng)信號源;在水下,或是石油鉆井平臺下這類無線電波無法穿透的地方,LiFi技術(shù)可以將網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋到這里。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)隊專門單獨成立了一家名為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產(chǎn)品——一套專門為醫(yī)療機(jī)構(gòu)開發(fā)的LiFi設(shè)備,這套設(shè)備價值5000歐元。
通過改進(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)上傳的問題——這種思路是能夠?qū)iFi迅速推向大眾消費市場的最快方式。目前,PureVLC公司已經(jīng)開發(fā)出了一款智能手機(jī)應(yīng)用,該應(yīng)用成功地讓iPhone實現(xiàn)了低速率的數(shù)據(jù)傳輸。
在2012年的消費電子展覽會(CES)上,卡西歐也發(fā)布了兩部通過可見光進(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年就開始研究以LED燈為光源的LED平面顯示器試驗可見光的通信技術(shù);西門子也曾經(jīng)在2010年實現(xiàn)了通過白色LED可見光搭建最高速度為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)一起還成立了可見光通信聯(lián)盟,共同致力于可見光通信的研究。
相信,在哈斯教授的PureVLC公司和諸多電子巨頭的合力推動下,LiFi技術(shù)距離真正走進(jìn)我們的日常生活,將不會太遠(yuǎn)。