Li-Fi來了,來撼動Wi-Fi地位了?

我們對手機的依賴程度越來越強,智能手機甚至宛如一部分人的身體器官,人機合一、融為一體。當然這只是一個夸張的說法,但也是對實際情況的一個客觀控訴。現在你到了一個陌生地方的第一句話是什么?“請問這里的Wi-Fi密碼是多少?”這是一句多么熟悉的開場白啊,有線寬帶連接和Wi-Fi已逐漸成為生活中不可或缺的一部分。然而,除了Wi-Fi無線網技術以外,還有另外一種技術叫Li-Fi ,使用它也能上網。
什么是Li-Fi?
Li-Fi,英文全稱:Light Fidelity,被稱作光照上網技術或者燈光上網技術,是一種利用可見光通訊技術(VLC)來實現互聯網的信息傳輸的技術。通俗地講,光照上網技術就是以各種可見光源作為信號發射源,通過控制器控制燈光的通斷,從而控制光源和終端接收器之間的通訊。淺白點說,Wi-Fi是利用無線信號上網,而Li-Fi是利用光源上網,也就是說,有光的地方就可以上網。
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Li-Fi(Light Fidelity)光保真技術,該技術是一種利用可見光波譜進行數據傳輸的全新無線傳輸技術。Li-Fi通過在LED上植入一個微小的芯片,利用電信號控制發光二極管(LED)發出肉眼看不到的高速閃爍信號來傳輸信息,這種技術做成的系統能夠覆蓋室內燈光達到的范圍,電腦不需要電線連接只要在室內開啟電燈,無需Wi-Fi也可接入互聯網。可見光無線通信是利用快速的光脈沖無線傳輸信息。根據不同速率在光中編碼信息完全可行,例如LED開表示1,關表示0,通過快速開關就能傳輸信息。由于LED的發光強度,人眼不會注意到光的快速變化。與光纖通信擁有同樣的優點,高帶寬,高速率,不同的是,Li-Fi是使光傳播在我們周圍的環境中,自然光能到達的任何地方,就有Li-Fi的信號。Li-Fi技術是運用已鋪設好的設備(無處不在的燈泡),只要在燈泡上植入一個微小的芯片,就能變成了類似于AP(WiFi熱點)的設備,使終端隨時能接入網絡。

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有何技術特點?
1、廣泛性:LED的響應時間短、壽命長、無輻射,所有的LED燈都可成為互聯網的基站。2、低成本及節能:目前廣泛使用的無線電數據傳輸方式,最顯著的使用領域即無線移動通信(手機),為了滿足對通信效果的需求,要建立大量的基站以增強通信信號。光通信具有極高的能源利用效率,其通信功率僅占照明功率的5%左右,其信號通過LED照明燈具所發出,傳輸簡單設備成本低廉。3、頻譜資源豐富:如今應用于通信、導航、雷達、廣播及無線電視的電磁波從長波到毫米波全波段的頻率范圍是從10kHz到300GHz,全部頻譜寬度不大于3×102GHz;而可見光的波長范圍為380nm至780nm,頻率范圍為3.85×106GHz到7.89×106GHz,頻譜寬度大于4×106GHz,為現有通信頻譜的13333倍。顯而易見,可見光通信的頻譜寬度遠大于現在所有可用于通信的頻譜寬度。4、保密性強:無線通信中的射頻信號對人體有害,容易對其他設備產生電磁干擾,不適宜在電磁敏感區使用,如飛機、醫院等。無線電通信還存在電磁波泄漏的可能,不適用在需要信息保密的傳輸場合。LED可見光通信則沒有電磁干擾等問題,且具有安全性高的優勢,用窗簾遮住光線,信息就不會外泄至不需要信號的場所。5、實用性:我們可以對無線通信覆蓋的盲區作填補,如地鐵、隧道、航海、機艙及礦井等無線通信不暢的區域。
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Li-Fi優勢何在?
首先看看我們常用的Wi-Fi,其劣勢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,速度也容易變慢。對于Li-Fi的優勢,它所使用的可見光頻段、頻譜范圍非常寬,帶寬是Wi-Fi的1萬倍,所以傳輸速度非常快,從結果上而言可以比Wi-Fi的100倍速度。Li-Fi極低的發熱量使其不需要冷卻設備也能穩定運行,非常節能。而且最重要的一點是,光無法穿墻,使用Li-Fi上網除了不用被其他人“蹭網”,還能有效避免黑客的攻擊,很安全。
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局限性并存
羅列這么多并不代表Li-Fi可完美取代Wi-Fi,除去前面提到的優勢,Li-Fi也有自身的局限性。由于光源是信號發射源,如果燈光被阻擋或光源消失,網絡信號就會被切斷。而且光無法穿墻,所以一個房間需要一個Li-Fi燈泡,不然就無法接受網絡信號。另外,由于Lifi的有效范圍較小,和電話信號、Wifi等可以借由衛星覆蓋全球的技術不同,部分地區將會難以使用。最重要的是,為了要提供完整的網絡運作和用戶體驗,Li-Fi需要雙向通訊。
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全新的連接生態系統
Li-Fi是Wi-Fi和4G / 5G的補充,并不是替代品。Li-Fi技術解決了Wi-Fi的安全性和帶寬容量挑戰,但該技術主要是對Wi-Fi進行補充而不是取代。Li-Fi可以被用于路燈,作為智能城市應用的接入點。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網,而帶有集成LED的可穿戴式設備可以監控健康參數并將數據發送到互聯網。
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另一方面,無線局域網傳輸技術也在更新換代,Wi-Fi聯盟也已宣布啟動Wi-Fi 6認證計劃。在MU-MIMO、160MHz信道帶寬、8*8MIMO等技術的引入升級,Wi-Fi 6 的最高速率可達9.6Gbps,作為對比 Wi-Fi 5 為3.5 Gbps。更多的設備接入且能夠加快每臺設備的速度,Wi-Fi 6 最為重要的一點改進是支持OFDMA技術,簡單來說它允許一次向多個設備傳輸數據。根據不同的連接需求,Li-Fi、5G和Wi-Fi可以協同工作以帶來優越的連接體驗和安全保障。在不同的應用場景之下,它們各自發揮著自己的優勢,相互之間可以協同配合。Li-Fi、蜂窩和Wi-Fi甚至可以同時使用,以獲得更大的帶寬。
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進階:激光Li-Fi?
低延遲和更高的傳輸速率是Li-Fi的兩大優勢,Li-Fi并不是取代Wi-Fi,更多情況下,Li-Fi應該是作為現有通信技術的補足和完備。LED燈不僅僅只是一個光源,就像手機從最初只有通話功能到現在的小型移動計算機,LED燈也可以有一個類似的飛躍。而在CES上,SLD Laser公司通過其激光LiFi演示了20Gb/s的數據速率。目前正在推出的5G無線通信應至少達到1Gb/s的速率,最終可能達到10Gb/s。將Li-Fi置于激光器而非LED之上可以提高性能,因為可以更快地調制激光器,并且光功率可以更大,從而擴大了范圍。為了獲得高光功率而不造成眼睛傷害,使用發射藍光的激光激發磷光體,產生白光。這樣可以將功率降低到人眼安全的水平,同時仍保持激光器優于LED的優勢。
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結語
以目前的技術和社會發展階段來看,且目前的Li-Fi技術尚處于實驗室階段,還不夠成熟。因此要想實現Li-Fi大規模商用,飛入尋常家,還是非常困難的。畢竟可見光技術不單單涉及通信技術范疇,還涉及到光的技術范疇,因此還是有大量的認證工作需要去完善和梳理的。也難過傳統市場需求這一關,無論任何技術,市場需求都是成功的第一要素。而如今家家都有無線局域Wi-Fi,隨著Wi-Fi6的即將普及,Wi-Fi已處于一個相對比較成熟、大規模商用的發展階段。