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LIFI

LIFI(Light Fidelity),全稱為可見光無線通信,又稱光保真技術(shù),是一種利用燈泡發(fā)出的光傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù)。LiFi技術(shù)運用無處不在的LED燈,通過在燈泡上植入一個微小的芯片形成類似于AP(WiFi熱點)的設(shè)備,使終端隨時能接入網(wǎng)絡(luò)。LIFI發(fā)明的初衷是挑戰(zhàn)原有的wifi技術(shù),但鑒于此技術(shù)的局限性,LIFI可作為wifi的補充在小空間范圍內(nèi)使用。

簡介

  無需WiFi信號,點一盞LED燈就能上網(wǎng)。2013年10月15日,復(fù)旦大學(xué)信息學(xué)院傳出好消息,一種利用屋內(nèi)可見光傳輸網(wǎng)絡(luò)信號的國際前沿通訊技術(shù)在實驗室成功實現(xiàn)。研究人員將網(wǎng)絡(luò)信號接入一盞1W的LED燈珠,燈光下的4臺電腦即可上網(wǎng),最高速率可達3.25G,平均上網(wǎng)速率達到150M,堪稱世界最快的“燈光上網(wǎng)”。
  德國物理學(xué)家哈拉爾德·哈斯由燈泡本身“點亮”了奇思妙想:依賴一盞小小的燈,將看不見的網(wǎng)絡(luò)信號,變成“看得見”的網(wǎng)絡(luò)信號。哈斯和他在英國愛丁堡大學(xué)的團隊最新發(fā)明了一種專利技術(shù),利用閃爍的燈光來傳輸數(shù)字信息,這個過程被稱為可見光通訊(VLC),人們常把它親切地稱為“Lifi”,以示它能給以WiFi為代表的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)可能帶來革命性的改變。
  德國物理學(xué)家哈拉爾德·哈斯在TED演講“用每一個燈泡提供無線信號中提到,當(dāng)前的無線電信號傳輸設(shè)備存在很多局限性,它們稀有、昂貴、但效率不高,比如手機,全球數(shù)百萬個基站幫助其增強信號,但大部分能量卻消耗在冷卻上,效率只有5%。相比之下,全世界使用的燈泡卻取之不盡,尤其在國內(nèi)LED光源正在大規(guī)模取代傳統(tǒng)白熾燈。只要在任何不起眼的LED燈泡中增加一個微芯片,便可讓燈泡變成無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射器。
 

原理

  光和無線電波一樣,都屬于電磁波的一種,傳播網(wǎng)絡(luò)信號的基本原理是一致的。給普通的LED燈泡裝上微芯片,可以控制它每秒數(shù)百萬次閃爍,亮了表示1,滅了代表0。由于頻率太快,人眼根本覺察不到,光敏傳感器卻可以接收到這些變化。就這樣,二進制的數(shù)據(jù)就被快速編碼成燈光信號并進行了有效的傳輸。燈光下的電腦,通過一套特制的接收裝置,讀懂燈光里的“莫爾斯密碼”。

優(yōu)點及不足

  優(yōu)點
  可見光通訊安全又經(jīng)濟
  “有燈光的地方,就有網(wǎng)絡(luò)信號。關(guān)掉燈,網(wǎng)絡(luò)全無。”遲楠告訴記者,與現(xiàn)有WiFi相比,未來的可見光通訊安全又經(jīng)濟。WiFi依賴看不見的無線電波傳輸,設(shè)備功率越來越大,局部電磁輻射勢必增強;無線信號穿墻而過,網(wǎng)絡(luò)信息不安全。這些安全隱患,在可見光通訊中“一掃而光”。而且,光譜比無線電頻譜大10000倍,意味著更大的帶寬和更高的速度,網(wǎng)絡(luò)設(shè)置又幾乎不需要任何新的基礎(chǔ)設(shè)施。
  不足
  作為一種尚在實驗室的全新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和產(chǎn)品,其未來潛力也不應(yīng)被過分高估。“因為,從燈光通訊控制到芯片設(shè)計制造等一系列關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品,都是研究人員‘動手做’,要真正像WiFi那樣走進千家萬戶,需要通過一系列的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,還有很長的路要走。”遲楠認為,Lifi技術(shù)本身也有其局限性,例如若燈光被阻擋,網(wǎng)絡(luò)信號將被切斷等等。因此,它并不是WiFi的競爭對手,而是一種相互補充,有助于釋放頻譜空間。其未來,能否產(chǎn)生殺手锏式的應(yīng)用,還依賴人們無限的想象力:汽車間依靠LED車燈來“對話”,飛機客艙里乘客利用頭頂?shù)腖ED閱讀燈來上網(wǎng)……

應(yīng)用

  通過給普通的LED燈泡加裝微芯片,使燈泡以極快的速度閃爍,就可以利用 燈泡發(fā)送數(shù)據(jù)。而燈泡的閃爍頻率達到每秒數(shù)百萬次。通過這種方式,LED燈泡可以快速傳輸二進制編碼。但對裸眼來說,這樣的 閃爍是不可見的,只有光敏接收器才能探測。這類似于通過火炬發(fā)送莫爾斯碼, 但速度更快,并使用了計算機能理解的字母表。 使用標準的LED照明燈,哈斯與他的同事戈登·波維創(chuàng)建的研究小組已經(jīng)達 到了兩米距離的130兆比特每秒的傳輸速度。 隨著白熾燈、熒光燈逐漸退出市場并被LED取代,未來任何有光的地方都可 以成為潛在的LiFi數(shù)據(jù)傳輸源。 想象一下這樣的場景:在街頭,利用路燈就可以下載電影;在家里,打開臺 燈就可以下載歌曲;在餐廳,坐在有[4]燈光的地方就可以發(fā)微博;即便是在水下, 只要有燈光照射就可以上網(wǎng)。 LiFi另一個巨大的好處是在任何對無線電敏感的場合都可以使用,比如飛機上、手術(shù)室里等。
  可見光通訊被稱為Lifi
  一直以來,在一個人的頭頂上畫一個閃亮的燈泡,被用來象征一個發(fā)明家的靈光乍現(xiàn),但是德國物理學(xué)家哈拉爾德·哈斯由燈泡本身“點亮”了奇思妙想:依賴一盞小小的燈,將看不見的網(wǎng)絡(luò)信號,變成“看得見”的網(wǎng)絡(luò)信號。哈斯和他在英國愛丁堡大學(xué)的團隊最新發(fā)明了一種專利技術(shù),利用閃爍的燈光來傳輸數(shù)字信息,這個過程被稱為可見光通訊(VLC),人們常把它親切地稱為“Lifi”,以示它能給目前以WiFi為代表的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)可能帶來革命性的改變。
  這種讓人難以想象的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)到底離我們有多遠?答案是:很近,它正從復(fù)旦大學(xué)實驗室中一步步向我們走來。復(fù)旦大學(xué)信息學(xué)院教授遲楠告訴記者,目前的無線電信號傳輸設(shè)備存在很多局限性,它們稀有、昂貴、但效率不高,比如手機,全球數(shù)百萬個基站幫助其增強信號,但大部分能量卻消耗在冷卻上,效率只有5%。相比之下,全世界使用的燈泡卻取之不盡,尤其在國內(nèi)LED光源正在大規(guī)模取代傳統(tǒng)白熾燈。只要在任何不起眼的LED燈泡中增加一個微芯片,便可讓燈泡變成無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射器。


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