Li-Fi(LightFidelity)是相当于Wi-Fi的可见光无线通信(VLC)技术,能利用发光二极管(LED)灯泡的光波传输数据,可同时提供照明与无线联网,且不会产生电磁干扰,有助缓解现今网络流量爆增的问题,因而发展前景备受看好。 今日世界已离不开Wi-Fi,它无所不在,街坊邻居都有、各咖啡馆免费提供,智能型手机也少不了它。我们都认识Wi-Fi,但你知道Li-Fi吗?
随着移动无线存取的需求不断成长,移动网络及Wi-Fi的堵塞情形将会持续加剧,届时就算增加额外射频资源(Radio Frequency, RF),可能都不足以解决问题,此现象被称作「频谱危机(Spectrum Crunch)」。但一项更具发展性的解决方案正悄悄现身;据统计,70%以上的移动流量皆出自于室内环境,Li-Fi能藉由在发光二极管(LED)光照地区供应互补又不相干扰的带宽,来解决这样的频谱短缺现象,其庞大的数据密度容量也能为现有的射频网络减轻负担。
Li-Fi为LightFidelity之缩写,是相当于Wi-Fi的可见光无线通信(VisibleLight Communications, VLC)技术,由英国pureLiFi公司首席科学官兼爱丁堡大学教授Harald Hass所发明。此破天荒的新创技术利用来自LED灯泡的光波传输数据,能同时为使用区域提供照明以及无线通信,藉此提供铺天盖地的无线网络链接,使所有室内环境或任何光照之处都能取得网络联机。
可见光通讯泛指任何透过可见光传输的数据通讯,主要依赖白光,相对的概念为红外线(InfraRed),也就是目前多使用在远距控制的通讯方式。
Li-Fi发展背景 Harald Haas教授和他在爱丁堡大学的研究团队率先发展出现代Li-Fi的概念。Li-Fi的出现,可望解决频谱日渐壅塞的问题。Harald Haas教授在2011年七月TED全球大会上,利用串流直播影片首度展示Li-Fi技术。pureVLC公司于2012成立,专攻商用Li-Fi。
Li-Fi 更具发展性的解决方案 如同Wi-Fi,Li-Fi使计算机、笔电和智能手机等电子设备能够连上无线网络。虽然Wi-Fi最初仅针对上述设备发展,现在已经广泛运用在连接生活各事物上:打印机、电视、音箱、耳机,甚至运动鞋!简单来说,Li-Fi的角色等同于Wi-Fi,只是使用光波作为媒介,而非无线电讯号。
LED灯泡因为省电、安全性高,正迅速取代传统日光灯,而Li-Fi正是使用来自LED灯泡的光波来传输数据,因此可以同时提供照明以及无线数据传输。
想象一下,将运用Li-Fi技术的LED灯泡装设在您的客厅、办公室中,或甚至是您的书桌及床边的灯。LED灯泡所照亮的地方,也都能同时享受由Li-Fi带来的通讯便利。
Li-Fi和Wi-Fi之间的差别 Li-Fi可以将LED台灯变成类似Wi-Fi路由器的无线接入点。除了提供照明这个优势以外,它们还有什么不同功用?
1、解决堵塞问题 Wi-Fi使用发展相当受限的射频(RadioFrequency)技术,像是计算机、笔电、打印机、智能电视、手机和平板等设备必须相互争取带宽。而随着冰箱、手表、相机等更多能使用Wi-Fi的装置陆续面世,加上来自移动网络的数据分流,流量的壅塞情况越发严重,信息传输的质量也跟着受到影响。Li-Fi使用光波的频率,其带宽是射频频宽的一万倍以上,且不和Wi-Fi互相冲突。
2、安全性 众所周知,Wi-Fi会产生电磁干扰(ElectromagneticInterference, EMI),影响飞机设备和医疗仪器,且对于发电、或石油与天然气的钻采有潜在危险性。Li-Fi使用光而非无线电波,安全无虞且不会带来电磁干扰。
3、数据保护 无线电波能穿透墙和天花板,但光则无此能力,这区隔出Wi-Fi与Li-Fi在数据保护方面的差异。在建筑外的黑客或入侵者可以潜入透过Wi-Fi传输的室内计算机。但透过Li-Fi传输的信息只能在LED灯照明范围内存取。
4、速度 802.11a/g标准的Wi-Fi提供高达54Mbps的数据通讯速度,目前也有能够将速度提升到1Gbps的技术。然而,爱丁堡大学已经利用单色光源展示出3Gbps的速度。利用全色(红、绿、蓝)LED灯更能提升到9Gbps。
Li-Fi如何运行 以LED为载体,在不影响正常照明前提下,将信息通过调制器进行调制后,将数字信号载频到LED灯具上,利用LED发出快速的光脉冲无线传输信息。接收端利用光电转换器(PD)接收含有信息的可见光,并转换为电信号,然后进行滤波、整形和放大,并从中解调出相应的模拟信息。
Li-Fi的缺点 第一:传输距离。就像家中的吊顶灯一样,客厅的只能覆盖客厅,一个光源只能覆盖一个房间,覆盖范围有限。
第二:抗干扰能力差。家中不仅有其它发光的设备,就连有人从接收设备前走过,都会对Li-Fi产生干扰,导致上网卡顿。
第三:终端无配套。目前开发的终端产品,只能接收到Li-Fi信号,如何回传信号也是个难题。难道要让终端对着发射端射出一道光束才能回传数据?
Li-Fi技术毫无疑问是一个比Wi-Fi更优秀的数据传输技术,但是由于种种局限全面普及推广可能尚需时日。相信在不久的将来,这种数据传输技术将会彻底改变我们的生活。 |