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WiFi日渐普及,但是其缺点也显而易见,目前全新的可见光无线通信(可称为LiFi是利用快速的光脉冲无线传输信息)可能已准备好与WiFi展开竞争。LiFi的原理是根据不同速率在光中编码信息完全可行,例如LED开表示1,关表示0,通过快速开关就能传输信息。由于LED的发光强度,人眼不会注意到光的快速变化。德国赫兹研究所的研究人员,使用标准的白色LED实现了每秒超过500Mb数据传输。英国科学家Harald Haas称,全世界有140亿灯泡需要替换成能传输数据的LED,他认为可见光通信将比WiFi廉价得多,它使用光而不是无线电波传输信号,可以在飞机或其它地方安全使用。可见光通信的时代即将到来。

目录

可见光通信技术Li-Fi会替代现在的Wi-Fi吗?编辑本段回目录

   闪烁的灯光真的很烦人,但是它们也有好的一面。可见光通讯(VLC)利用快速的光脉冲来无线传递信息。或许VLC现在可以和我们常用的Wi-Fi一决高下。  

    英国爱丁堡大学的 Harald Haas表示“这项技术的核心是一种新世代的高亮度发光二极管。原理其实很简单,LED亮了,就表示传输一个数字的1,灭了就传输一个0,LED可以快速地在明暗之间切换,这样就能很有效地传输数据。” 通过调整LED闪烁的频率,来发送具有不同长度的1和0的字符串,我们就可以对要发送的数据进行编码。LED的闪烁被调整至一种极高的频率,我们的肉眼甚至无法察觉这种变化,所以LED的闪烁看起来是不间断的。  

    还有不少高精技术可以戏剧性地提高VLC的数据传输率。来自牛津大学和爱丁堡大学的研究小组现在正专注于利用LED的阵列来进行数据的平行传输,每一个LED都传输一股不同的数据流。其他团队利用红绿蓝的混合LED阵列来调整光的频率,每一种频率都可以用来编码一个数据频道。  

Li-Fi已经在实验室里实现了超高速的数据传输。在德国柏林的海因里希·赫兹研究所,研究人员们已经用白光LED达成了每秒500MB数据传输速率。Haas设立了一家让产易股公司,向顾客出售预计在明年投产的VLC发信机。这种发信机的数据传输速率可达100MB/S,远比英国的大多数宽带要快。  

VLC系统一旦被确立,就可以解决一些重大的通讯难题。早在2009年的时候,美国联邦通信委员会就曾对逐渐迫近的波段危机提出了警告:因为我们的手机疯狂吞噬着数据,所以我们很快就会用尽无线电频率的带宽。Li-Fi技术可以解放带宽,特别是现在Li-Fi的基础设施其实已经就绪了。”  

世界上大概有140亿个灯泡,它们只需要换成能发送数据的LED就行了,Haas如是说,我们猜想VLC要比Wi-Fi廉价10倍,因为它使用光而非无线电频率信号。VLC可以在飞机上放心使用,在禁止Wi-Fi的医院里还能植入医疗设备中,或者用于Wi-Fi完全废掉的水下  

上周在爱丁堡的TED Global展示其工作成果时,Hass说:我坚信VLC的时代就要来临啦。”  

    但也有人对VLC的前景提出了警告。因为VLC只能在直线上传输数据,虽然这一点使得VLC相比Wi-Fi更不易被干扰。英国华威大学的 Mark Leeson表示现在已经出现了对于VLC的前期炒作,而且也出现了一些不错的应用,但认为VLC技术并非是一个万灵药,VLC也并非一无是处,不过它还不至于一下子就替代过去的同类技术。

Wi-Fi之后会存在Li-Fi吗?编辑本段回目录

世界各地的研究人员对于使用标准光设备来无线传输高速数据流都有很好的直觉力,甚至在光设备没有传送什么的时候也是他们想研究的。通常来说,技术可以迅速而精巧的将发光二极管或LED的强度起变化,总之,这是人眼难以察觉到的。

利用光来传送信息的想法已经很好的被熟知了一个世纪,光通信因为可见光通信而被知晓。事实上,1880年Alexander Graham Bell已使用他发明的Photophone发送了一条无线的手机信息。

然而近年来可见光领域学术和商业利益所得被加快了。比起当初传统的白炽灯泡,LED灯更容易控制,并且正在日益普及。这使得以光为基础的技术更加实用和经济。此外,基于对已征税的无线电频谱的无通信设备的需求急剧增长,为摆脱此困局,需要找寻替代品。

英国爱丁堡大教授Harald Haas在2004年开始了光通信领域的研究,上周他在TED全球大会上发表了称为Li-Fi的原型。他使用装有LED灯泡的台灯传送了一段花朵盛开的视频,随后这段视频出现在他身后的屏幕上。他所使用的原型可以很经济的用于市场,因为他使用成本只有几美元的廉价现成零件。他在接受记者采访时说:“这个原型是没有天线的。”

Hass教授建议人们将其想象成学术魔术,所以他将手置于LED灯泡下,便可阻止信息的收发,此时正在传送的视频立刻暂停。在视频恢复传送后,他将台灯远离接收器,这样也能阻止视频的传送。

现在的数据传送速率只有10M/s,Haas的目标是到年底前传送速率达到100M/s。同样做可见光研究工作的西门子公司在去年宣布在5米的范围内数据传送速率可达500M/s。

以光为基础的传输技术是有吸引力的,是因为它允许在不使用无线电装置的情形下进行无线通信。而目前的无线电在可能引起电火花的石油平台,由盐引起导电的水下或是在干扰通信设备的飞机上是不可以使用的,这样的地方使用无线电很容易发生危险。另外,通信的传输可以很容易被终止,这只需挡住可见光就可以了,当然也能被墙挡住,这样的话可以减少有空隙的房子或办公室数据外泄的风险。研究人员认为这项技术可以充分利用现有的资源——路灯,汽车大灯和室内照明灯。事实上,扬声器设备制造商Klipsch在推销其产品时介绍说用户可以在家里利用正常的LED灯来接受音乐数据。(Alex  /文)

参考文献编辑本段回目录

http://article.yeeyan.org/view/224361/209509
http://www.geekerhome.com/2011/07/li-fi-will-be-the-new-wi-fi.html

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标签: 可见光无线通信 Li-Fi

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