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秒殺WIFI:可見光通信
試想一下,在一個有燈光照耀的地方,你手上的移動終端不到0.2秒就能下載(傳輸)完成一部高清電影(1GB),同時還能可享受打電話、上網(wǎng)等各種常見網(wǎng)絡服務,那么你還會想念WiFi或4G網(wǎng)絡嗎?答案顯然是不會!不過也一定有朋友會問,這么“夸張”通信技術真的存在嗎?答案當然是肯定的!
什么是可見光通信(ViSibleLightCommunication,VLC)呢?其實就是利用可見光波段的光作為信息載體,無需光纖等有線信道的傳輸介質(zhì),在空氣中直接傳輸光信號的通信方式.簡單來說,只要頭頂上有燈光照耀,理論上無論是傳輸數(shù)據(jù)信息、上網(wǎng),還是進行語音、視頻通話,亦或是調(diào)節(jié)物聯(lián)網(wǎng)設備的開關,均可輕松實現(xiàn),而且借助超高的傳輸速率,應用體驗遠超WiFi和4G網(wǎng)絡.
其實可見光通信并非是最近幾年才出現(xiàn)的新興概念,其歷史可以追溯到電話剛剛誕生的年代.1876年3月10日,貝爾與同事因試驗了世界上第一臺電話機而被世人所熟知,但其實他還有另一項偉大的發(fā)明成就,就是光線電話.1880年,貝爾發(fā)現(xiàn)了一個有趣的玩法:通過調(diào)節(jié)光束的變化來傳遞語音信號,從而可以進行雙方無線對話--這就是人類第一次實現(xiàn)無線電話,利用的正是可見光通訊.可惜當時電話尚未普及,光線電話也被認為實現(xiàn)難度大,實用價值不高等原因,沒能得到實際推廣.
而進入21世紀,隨著LED等的逐步普及,可見光通信再度興起,并且不斷取得了新的突破.為何說LED燈的普及,讓可見光通信再度興起?很簡單,因為LED(發(fā)光二極管)燈比以往的熒光燈和白熾燈可以支撐更快的開關切換速度.這樣通過給普通的LED燈加裝微芯片,就能使LED燈以極快的速度閃爍,從而利用LED燈發(fā)送數(shù)據(jù).
上面的說法可能有些難以理解,那么我們再換個簡單的說法:通過微芯片來控制普通LED燈,可實現(xiàn)其每秒數(shù)百萬次的閃爍,其中燈亮代表1,燈滅代表0,這樣二進制的數(shù)據(jù)就被快速編碼成燈光信號.從而進行有效的傳輸了.與此同時,燈光下的終端(電腦、筆記本、手機、平板、甚至是物聯(lián)網(wǎng)設備等),通過一套特制的裝置接收信號,就能實現(xiàn)有燈光的地方有網(wǎng)絡,關掉燈則網(wǎng)絡全無!
高速率性是可見光通信的最大優(yōu)勢,也是業(yè)界普遍看好其前景的主要原因.但在2000年可見光通信剛剛興起之時,有限的調(diào)制帶寬限制了可見光通信的傳輸速率,起初僅有幾十KB每秒,直到2010年以后,可見光通信的速率才有了質(zhì)的提升--2010年,德國弗勞恩霍夫研究所的團隊將通信速率提高至513Mbps;2013年,復旦大學研發(fā)出3.75Gbps離線數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾;同年,英國眾多高?蒲腥藛T又把離線速率刷新到10Gbps.而近日,中國“可見光通信系統(tǒng)關鍵技術研究”實時通信速率提高至50Gbps,再次展現(xiàn)了中國在可見光領域的先發(fā)實力.
雖然目前的可見光傳輸速率還僅僅停留在實驗室階段,但僅從理論結果來看,其已經(jīng)遠超當前的WiFi和4G網(wǎng)絡,因此未來的前景值得期待.當然,可見光通信的優(yōu)勢可不止速率快這一點.
其實可見光通信還有另外一個名字,就是“LiFi”,因此不少人將其視為WiFi的替代者.的確,相比WiFi,除了速率優(yōu)勢之外,可見光通信還有很多其它優(yōu)勢:1、密度高,成本低.2、頻譜豐富.3、高保密性.
用可見光通信替代WiFi,的確是相當不錯的選擇!但是,在實際應用中,可見光通信還有自己的不足:1、安全性不足.2、傳輸易被打斷.
綜合來看,可見光通信確實在理論傳輸速率、部署、成本、零電磁輻射等方面“秒殺”WiFi,但在實際應用環(huán)境下,其易被阻隔的軟肋也相當明顯,因此可以預計,未來“LiFi”將很難替代WiFi,但可以肯定的是,“LiFi”如果與WiFi進行互補,必將打造出更美好無線新生活.
(1)可見光通信是利用可見光波段的光作為信息載體,在空氣中直接傳輸光信號的通信方式.
(2)人類第一次實現(xiàn)無線電話是在1880年.
(3)可見光通信的最大優(yōu)勢是高速率性.
(4)“LiFi”很難替代WiFi的原因是在實際應用環(huán)境下,其易被阻隔的軟肋也相當明顯.