有光就有互聯(lián)網(wǎng)——Li-Fi襲來(lái)
在如今這個(gè)無(wú)網(wǎng)不歡的時(shí)代，網(wǎng)絡(luò )不暢是最令人煩惱的事。周末的晚上，你的電腦游戲是否和老媽的網(wǎng)絡(luò )電視劇搶占帶寬？當越來(lái)越多的電子設備被連接到同一個(gè)網(wǎng)絡(luò )，你有沒(méi)有為關(guān)鍵時(shí)刻的網(wǎng)頁(yè)打不開(kāi)感到心焦？這就是現在無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò )傳輸的眾多弊端之一。隨著(zhù)我們身邊各式數字化的智能設備越來(lái)越多，普通數據傳輸方式好像開(kāi)始有些不堪重負，那么有沒(méi)有什么辦法可以解決這樣的問(wèn)題呢?
不要著(zhù)急，實(shí)際上無(wú)線(xiàn)電波只是能夠攜帶數據信息的頻譜中小小的一段。如果將其他頻譜波段開(kāi)放出來(lái)，不就可以緩解這樣的問(wèn)題了嗎？
Wi-Fi技術(shù)要out了嗎？
世界上有大約140萬(wàn)個(gè)無(wú)線(xiàn)電信號發(fā)射塔，這些基站為全球超過(guò)50億臺手機提供信息中轉服務(wù)，每個(gè)月至少要傳輸6×1014字節的信息內容。然而這種通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波進(jìn)行的信息輸送弊端明顯。
首先，無(wú)線(xiàn)電波段的資源稀缺、昂貴。美國政府為解決通信資源容量限制問(wèn)題，重新從軍用無(wú)線(xiàn)電頻譜波段中劃撥了部分無(wú)線(xiàn)電波段歸于民用。其次，無(wú)線(xiàn)電傳輸能效極低。據統計，無(wú)線(xiàn)電信號發(fā)射塔消耗大量能量，大部分用于設備冷卻，只有大約5%的能耗真正用于信息傳輸。并且，這種傳輸方式有很大的局限性，在飛機和醫院中，無(wú)線(xiàn)電信號會(huì )構成一定干擾，不能充分利用。
目前的無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò )通信存在嚴重的承載能力不足的情況，在人潮擁擠的地方，隨著(zhù)使用網(wǎng)絡(luò )的用戶(hù)增加，無(wú)線(xiàn)電信號基站無(wú)法及時(shí)處理所有人的信息傳送需要，就會(huì )上不了網(wǎng)，打不開(kāi)網(wǎng)頁(yè)，或者無(wú)法下載所需的材料。而隨著(zhù)越來(lái)越多的人喜歡分享照片和視頻，以及從汽車(chē)到水壺無(wú)所不在的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，現有的信息傳輸基站處理數據能力不足的硬傷會(huì )越來(lái)越明顯。我們亟需一種擁有更大傳輸能力的高效信息傳輸方式，這時(shí)候Li-Fi技術(shù)（可見(jiàn)光無(wú)限傳輸技術(shù)）就是不二之選。
Li-Fi為何物？
Li-Fi技術(shù)又稱(chēng)可見(jiàn)光通信技術(shù)或者光保真技術(shù)，是一種通過(guò)LED光原材料傳輸信息的新型信息傳輸方式?？梢?jiàn)光通信技術(shù)最先在日本開(kāi)展，英國愛(ài)丁堡大學(xué)商學(xué)院的哈拉爾德?哈斯在日本學(xué)者研究的基礎上進(jìn)行了深入拓展，成為了Li-Fi（由哈斯教授命名）技術(shù)的主要倡導者。他認為這項技術(shù)前景光明，未來(lái)可能處處皆有Li-Fi。
光是一種可替代無(wú)線(xiàn)電的優(yōu)良信息傳輸載體，它能夠讓設備在短時(shí)間內交換大量數據，穩定、高效。這種技術(shù)就有點(diǎn)類(lèi)似于我們傳統的紅外線(xiàn)遙控技術(shù)，但是LED設備傳輸數據的能力要比你手中的電視紅外遙控器強大數萬(wàn)倍。
哈斯帶領(lǐng)的科學(xué)團隊將數據信號通過(guò)LED燈進(jìn)行傳播。只需要在LED燈中添置微芯片，以此控制通過(guò)LED燈光源的明滅變化，就能夠進(jìn)行數據傳輸。Li-Fi技術(shù)的原理是將二進(jìn)制數據編碼轉化為光信號，通過(guò)閃爍的光線(xiàn)，像計算機二進(jìn)制信號語(yǔ)言一樣傳遞數據。光線(xiàn)閃爍的速度越快，通過(guò)Li-Fi可以發(fā)送的數據就越多。LED燈是光敏性能極好，而且其亮度可以高速調節，當光線(xiàn)以這樣的速度進(jìn)行變化，肉眼基本上難以察覺(jué)。
和早已普及的Wi-Fi相比，Li-Fi優(yōu)勢明顯。Li-Fi在可見(jiàn)光譜上調制，是Wi-Fi載頻的萬(wàn)倍以上，這意味著(zhù)更大的帶寬和更高的速率。Li-Fi具有可遮擋性，安全性極佳。此外，Li-Fi的設置幾乎不需要額外建立基礎設施，目前的LED燈僅僅需要加入一個(gè)微小的微型芯片就可以變成Li-Fi發(fā)送器。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展和普及，全世界超過(guò)140億的燈泡有可能會(huì )變成140億個(gè)信息發(fā)送器。
讓網(wǎng)速飛起來(lái)
通過(guò)Li-Fi，數據傳輸速率比傳統的寬帶連接快許多。未來(lái)手機、電腦通過(guò)內置數據接收和數據傳輸裝置，將能夠真正體驗“網(wǎng)速快到飛起來(lái)”的感覺(jué)。
測試結果顯示，Li-Fi傳輸速度可以超過(guò)每秒100 Gb，理論上可達每秒224 Gb甚至更快，速度遠超目前Wi-Fi技術(shù)每秒約7 Gb的最高傳輸速度。使用可見(jiàn)光進(jìn)行數據傳輸，一整盒DVD盤(pán)的數據一眨眼的功夫就傳完了。傳輸數字信號所需要的設備可能只是街邊的路燈或者辦公室的臺燈，有燈光的地方就能夠實(shí)現網(wǎng)絡(luò )覆蓋。
相較于Wi-Fi技術(shù)來(lái)說(shuō)，Li-Fi傳輸更加自由隨心，因為每個(gè)用戶(hù)都可以連接到自己的光源，而不是共享一個(gè)Wi-Fi路由器。
安全衛士
光是更高頻率的電磁波，相比無(wú)線(xiàn)電、高頻電磁波而言，定向性更好。LiFi 除了能夠提供更高的帶寬之外，它的安全性也是現在的 WiFi 網(wǎng)絡(luò )所無(wú)法比擬的。
目前使用的電磁無(wú)線(xiàn)傳輸方式，網(wǎng)絡(luò )漏洞很容易被不法之徒所利用，他們不僅可以截獲我們的信息，誘騙網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)進(jìn)入他們設計的騙術(shù)圈套，還可能利用我們的網(wǎng)絡(luò )地址進(jìn)行其他不法勾當，把我們變成替罪羊。
而光的特性決定了它無(wú)法穿墻傳輸信號，同時(shí) Li-Fi 的上行和下行信道是獨立的，所以，黑客必須處在同一個(gè)房間之中，并同時(shí)侵入兩個(gè)信道才能完成一次真正意義上的攻擊。有了Li-Fi傳輸，再也不用擔心家門(mén)之外的不法分子挾持你的網(wǎng)絡(luò )為非作歹，今后泄露個(gè)人信息的可能性更小。另外，某些情報部門(mén)也對這樣的技術(shù)饒有興趣，以此來(lái)保證重要數據的絕對隱秘。
實(shí)時(shí)準確定位
室內定位跟蹤是另一種很有前途的應用。在任何情況下，全球定位系統的錯誤率仍舊存在，這是Li-Fi技術(shù)可以大展宏圖的地方。
通過(guò)你的頭頂上的燈就可以準確定位出你所在的位置。下次用打車(chē)軟件再也不會(huì )遭遇定位不準，叫車(chē)被別人攔走的情況了。如果你在一家超市，超市的網(wǎng)絡(luò )系統可以根據你所在的位置，即時(shí)將你面前貨架上的產(chǎn)品的優(yōu)惠券發(fā)送到你的手機。由于需要傳輸的數據很少，這樣的信息傳送系統構建成本相對較低。
覆蓋每個(gè)角落
LED燈所需要的能量非常小，它可以通過(guò)以太網(wǎng)電源線(xiàn)進(jìn)行供電。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，這種智能光源未來(lái)或許可以用太陽(yáng)能充電電池進(jìn)行供電。除此之外，Li-Fi并不會(huì )產(chǎn)生和Wi-Fi一樣的電磁干擾，這意味著(zhù)它可以應用于很多非常敏感的環(huán)境中，例如醫院和飛機。
這項技術(shù)還開(kāi)辟了新的可能，比如，在交通燈和汽車(chē)剎車(chē)裝置中內置Li-Fi傳輸裝置，使智能車(chē)能夠相互交換信息，前方發(fā)生交通變化狀況，后面的車(chē)可以立即收到訊號，及時(shí)剎車(chē)或者采取相應處理方法，減少交通意外的發(fā)生。此外通過(guò)LED交通燈Li-Fi數據，可以了解前方道路路況細節，及時(shí)知曉前方是發(fā)生擁塞還是正在進(jìn)行施工。
除此之外，Li-Fi可以安裝在任何用戶(hù)喜歡燈光和數據服務(wù)的地方：公交車(chē)站、火車(chē)站、街邊路燈下都可以通過(guò)Li-Fi技術(shù)得到數據傳輸服務(wù)。
隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展，Li-Fi很快將成為Wi-Fi通訊很好的補充，為人們提供更加便捷和快速的上網(wǎng)途徑。在沒(méi)有Wi-Fi的地方，只要開(kāi)個(gè)燈，也照樣有高速網(wǎng)絡(luò )完成各項復雜工作。不過(guò)，電信行業(yè)是否愿意舍棄投入巨大的無(wú)線(xiàn)電傳輸系統，轉戰新的光電傳輸技術(shù)戰場(chǎng)，還有待驗證。
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