無需WiFi信號,路燈下,隨時高速下載電影;臺燈下,上網下載歌曲;餐廳里,不用詢問WiFi密碼,借助燈光便可隨心所欲聊微信……有光就能上網的可見光通信時代似乎正在走來。
不久前,我國“可見光通信系統(tǒng)關鍵技術研究”獲得重大突破,首次將實時通信速率提高至50比特每秒,相當于0.2秒即可完成一部高清電影的下載。通過可見光通信技術,手機利用LED 燈的光線就能上網,這意味著以后滿大街都是上網熱點。
可見光通信又稱光保真技術,英文簡稱LIFI,是一種利用光源發(fā)出的光傳輸數據的技術。LIFI技術運用無處不在的LED燈,通過在燈泡上植入一個微小的芯片形成類似于AP(WiFi熱點)的設備,使終端隨時能接入網絡。
國內可見光通信研究可以追溯到2006年。當時,北京大學首次提出了基于廣角鏡頭的超寬視角可見光信號接收方案,并進行了一系列的理論和實驗工作。不過,國內可見光通信真正走進公眾視野是在2013年。當年10月,復旦大學成功進行了一場LED可見光通信實驗。研究人員將網絡信號接入一盞1W的LED燈珠,燈光下的4臺電腦即可上網,最高速率可達3.25G,平均上網速率達到150M,堪稱世界最快的“燈光上網”。
“燈光上網”聽起來很酷炫,究竟是怎么實現的?事實上,LED燈光的強弱變化,肉眼一般看不出來,而這一強弱變化,便是燈光上網的關鍵。打個比方,假設LED燈亮了表示1,滅了代表0,在燈光閃爍變化之時,二進制的數據快速編碼成燈光信號,有效地傳遞出去。
所以,可見光通信的“秘密”在于燈泡——LED燈。與普通日光燈、白熾燈不同,LED燈可快速明滅,閃動頻率極高,可承擔發(fā)送信息任務。只要在LED燈泡中加入一個芯片,其便具有無線路由器、通信基站、WIFI接入點甚至GPS衛(wèi)星功能,提供了一種全新的無線通信方式。
與傳統(tǒng)無線通信方式相比,可見光通信的優(yōu)勢十分明顯。WiFi發(fā)出的信號,通過無線電波方式傳輸,可以穿墻而過,穿透性雖好,但也因此存在不少安全隱患;而在可見光通信的技術下,只要遮擋光線,信息就不會外泄,安全性較高。此外,不同的WiFi信號之間,還容易相互干擾;可見光通信則不會有這種問題。更重要的是,可見光通信技術使上網速度更快。有關實驗顯示,可見光通信的“帶寬”更寬,是WIFI的一萬倍,是4G的一百倍,所以一部1G電影下載只需0.1秒。
“有光的地方就有網絡”這是可見光通信給我們描繪的未來。但是,這樣的時代離我們還有多遠呢?
其實,可見光通信早已不僅僅是實驗室里的“寵物”,它已經逐漸實現了商業(yè)化。2013年10月,一位美國教授創(chuàng)立的PureLiFi公司向一家醫(yī)療機構售出第一套可見光通信設備,價值5000歐元(人民幣約4.1萬元)。這場交易標志著可見光通信的實用商業(yè)價值正式被認可。
與此同時,國內各種投資、推廣也一并展開。2013年9月,珠海華策集團斥巨資20億元研究LED白光通信;同年12月,重慶成為可見光技術推廣應用試點城市。廠商的大手筆投資、政府的大力扶持都昭示著可見光通信前景可期。有專家預計,可見光通信技術未來將會形成萬億級年產值的戰(zhàn)略性新興產業(yè)。
但是,目前可見光通信技術還主要集中于礦業(yè)、醫(yī)療等對電磁要求較為敏感的小眾領域,原因在于可見光通信所需的芯片仍然無法實現產業(yè)化。這種芯片的研發(fā)需要大筆資金,但在人們已經有了WiFi的前提下,業(yè)內對這樣的投資積極性并不高。
此外,可見光通信技術本身也具有局限性。比如燈光被阻擋了,信號就收不到;“燈光上網”的實際效果,會受到太陽光、月光或其他可見光的影響等等。所以,未來可見光通信未必會取代WiFi,而是作為一種有益的補充,讓人們多了一種上網選擇。