有光就有互聯(lián)網(wǎng)

許多多

在如今這個無網(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(dāng)越來越多的電子設(shè)備被連接到同一個網(wǎng)絡(luò)，你有沒有為關(guān)鍵時(shí)刻的網(wǎng)頁打不開感到心焦？這就是現(xiàn)在無線電網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)谋姸啾锥酥?。隨著我們身邊各式數(shù)字化的智能設(shè)備越來越多，普通數(shù)據(jù)傳輸方式好像開始有些不堪重負(fù)，那么有沒有什么辦法可以解決這樣的問題呢？

不要著急，實(shí)際上無線電波只是能夠攜帶數(shù)據(jù)信息的頻譜中小小的一段。如果將其他頻譜波段開放出來，不就可以緩解這樣的問題了嗎？

Wi-Fi技術(shù)要out了嗎？

世界上有大約140萬個無線電信號發(fā)射塔，這些基站為全球超過50億臺手機(jī)提供信息中轉(zhuǎn)服務(wù)，每個月至少要傳輸6×1014字節(jié)的信息內(nèi)容。然而這種通過無線電波進(jìn)行的信息輸送弊端明顯。

首先，無線電波段的資源稀缺、昂貴。美國政府為解決通信資源容量限制問題，重新從軍用無線電頻譜波段中劃撥了部分無線電波段歸于民用。其次，無線電傳輸能效極低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，無線電信號發(fā)射塔消耗大量能量，大部分用于設(shè)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(jī)和醫(yī)院中，無線電信號會構(gòu)成一定干擾，不能充分利用。

目前的無線電網(wǎng)絡(luò)通信存在嚴(yán)重的承載能力不足的情況，在人潮擁擠的地方，隨著使用網(wǎng)絡(luò)的用戶增加，無線電信號基站無法及時(shí)處理所有人的信息傳送需要，就會上不了網(wǎng)，打不開網(wǎng)頁，或者無法下載所需的材料。而隨著越來越多的人喜歡分享照片和視頻，以及從汽車到水壺?zé)o所不在的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的信息傳輸基站處理數(shù)據(jù)能力不足的硬傷會越來越明顯。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)（可見光無限傳輸技術(shù)）就是不二之選。

Li-Fi為何物？

Li-Fi技術(shù)又稱可見光通信技術(shù)或者光保真技術(shù)，是一種通過LED光原材料傳輸信息的新型信息傳輸方式?？梢姽馔ㄐ偶夹g(shù)最先在日本開展，英國愛丁堡大學(xué)商學(xué)院的哈拉爾德·哈斯在日本學(xué)者研究的基礎(chǔ)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(dǎo)者。他認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)前景光明，未來可能處處皆有Li-Fi。

光是一種可替代無線電的優(yōu)良信息傳輸載體，它能夠讓設(shè)備在短時(shí)間內(nèi)交換大量數(shù)據(jù)，穩(wěn)定、高效。這種技術(shù)就有點(diǎn)類似于我們傳統(tǒng)的紅外線遙控技術(shù)，但是LED設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的能力要比你手中的電視紅外遙控器強(qiáng)大數(shù)萬倍。

哈斯帶領(lǐng)的科學(xué)團(tuán)隊(duì)將數(shù)據(jù)信號通過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LED燈光源的明滅變化，就能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。Li-Fi技術(shù)的原理是將二進(jìn)制數(shù)據(jù)編碼轉(zhuǎn)化為光信號，通過閃爍的光線，像計(jì)算機(jī)二進(jìn)制信號語言一樣傳遞數(shù)據(jù)。光線閃爍的速度越快，通過Li-Fi可以發(fā)送的數(shù)據(jù)就越多。LED燈是光敏性能極好，而且其亮度可以高速調(diào)節(jié)，當(dāng)光線以這樣的速度進(jìn)行變化，肉眼基本上難以察覺。

和早已普及的Wi-Fi相比，Li-Fi優(yōu)勢明顯。Li-Fi在可見光譜上調(diào)制，是Wi-Fi載頻的萬倍以上，這意味著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(shè)置幾乎不需要額外建立基礎(chǔ)設(shè)施，目前的LED燈僅僅需要加入一個微小的微型芯片就可以變成Li-Fi發(fā)送器。隨著技術(shù)的發(fā)展和普及，全世界超過140億的燈泡有可能會變成140億個信息發(fā)送器。

讓網(wǎng)速飛起來

通過Li-Fi，數(shù)據(jù)傳輸速率比傳統(tǒng)的寬帶連接快許多。未來手機(jī)、電腦通過內(nèi)置數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)傳輸裝置，將能夠真正體驗(yàn)“網(wǎng)速快到飛起來”的感覺。

測試結(jié)果顯示，Li-Fi傳輸速度可以超過每秒100 Gb，理論上可達(dá)每秒224 Gb甚至更快，速度遠(yuǎn)超目前Wi-Fi技術(shù)每秒約7 Gb的最高傳輸速度。使用可見光進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，一整盒DVD盤的數(shù)據(jù)一眨眼的功夫就傳完了。傳輸數(shù)字信號所需要的設(shè)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?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

相較于Wi-Fi技術(shù)來說，Li-Fi傳輸更加自由隨心，因?yàn)槊總€用戶都可以連接到自己的光源，而不是共享一個Wi-Fi路由器。

安全衛(wèi)士

光是更高頻率的電磁波，相比無線電、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(xiàn)在的 WiFi 網(wǎng)絡(luò)所無法比擬的。

目前使用的電磁無線傳輸方式，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)用戶進(jìn)入他們設(shè)計(jì)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(dāng)，把我們變成替罪羊。

而光的特性決定了它無法穿墻傳輸信號，同時(shí) Li-Fi 的上行和下行信道是獨(dú)立的，所以，黑客必須處在同一個房間之中，并同時(shí)侵入兩個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(dān)心家門之外的不法分子挾持你的網(wǎng)絡(luò)為非作歹，今后泄露個人信息的可能性更小。另外，某些情報(bào)部門也對這樣的技術(shù)饒有興趣，以此來保證重要數(shù)據(jù)的絕對隱秘。

實(shí)時(shí)準(zhǔn)確定位

室內(nèi)定位跟蹤是另一種很有前途的應(yīng)用。在任何情況下，全球定位系統(tǒng)的錯誤率仍舊存在，這是Li-Fi技術(shù)可以大展宏圖的地方。

通過你的頭頂上的燈就可以準(zhǔn)確定位出你所在的位置。下次用打車軟件再也不會遭遇定位不準(zhǔn)，叫車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(tǒng)可以根據(jù)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(jī)。由于需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)很少，這樣的信息傳送系統(tǒng)構(gòu)建成本相對較低。

覆蓋每個角落

LED燈所需要的能量非常小，它可以通過以太網(wǎng)電源線進(jìn)行供電。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種智能光源未來或許可以用太陽能充電電池進(jìn)行供電。除此之外，Li-Fi并不會產(chǎn)生和Wi-Fi一樣的電磁干擾，這意味著它可以應(yīng)用于很多非常敏感的環(huán)境中，例如醫(yī)院和飛機(jī)。

這項(xiàng)技術(shù)還開辟了新的可能，比如，在交通燈和汽車剎車裝置中內(nèi)置Li-Fi傳輸裝置，使智能車能夠相互交換信息，前方發(fā)生交通變化狀況，后面的車可以立即收到訊號，及時(shí)剎車或者采取相應(yīng)處理方法，減少交通意外的發(fā)生。此外通過LED交通燈Li-Fi數(shù)據(jù)，可以了解前方道路路況細(xì)節(jié)，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喜歡燈光和數(shù)據(jù)服務(wù)的地方：公交車站、火車站、街邊路燈下都可以通過Li-Fi技術(shù)得到數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，Li-Fi很快將成為Wi-Fi通訊很好的補(bǔ)充，為人們提供更加便捷和快速的上網(wǎng)途徑。在沒有Wi-Fi的地方，只要開個燈，也照樣有高速網(wǎng)絡(luò)完成各項(xiàng)復(fù)雜工作。不過，電信行業(yè)是否愿意舍棄投入巨大的無線電傳輸系統(tǒng)，轉(zhuǎn)戰(zhàn)新的光電傳輸技術(shù)戰(zhàn)場，還有待驗(yàn)證。