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号称“比WiFi快100倍”的这项保持手艺,究竟是真的黑科技照样点歪了科技树?

2019-04-16 21:09:49 暂无 阅读:610 评论:0
号称“比WiFi快100倍”的这项保持手艺,究竟是真的黑科技照样点歪了科技树?

跟着5G的身影显现在地平线上,“万物互联”的世界即将到来。5G能够完成物联网的大部门工作,然则仍有小部门——好比家庭等小空间的室内场景——依靠固定宽带根蒂上的保持手艺对照好。

在消费物联网的手艺尺度上,近年来有2大手艺最为火热,离别是WiFi和ZigBee,还有蓝牙可作为增补手艺。大体而言,WiFi适用于内容-分发;ZigBee适用于智能家居的Sentroller收集;蓝牙则适用于保持小我局域收集以及可穿戴式设备。从曩昔几年的成长路径看,将来的物联网范畴或者就是这3种手艺三分世界。

不外,近期的一则新闻掀起了新波澜。

PureLiFi CEO班纳姆(Alistair Banham)在本年的MWC上透露,LiFi手艺已经到了大规模布置的时候。在客岁的同场展会上,他们第1次展示经由插入式Lifi模块为智妙手机供应收集保持的案例,到了本年,“我们的数据吞吐量从43MB/s(约5Mbps)提高到了1Gbps,我们的光学组件也大大削减了,并且这是在现场布满电磁干扰的情况下。”

他说:“我们如今有了合适的组件、合适的规模和合适的成本,能够与大型原始设备制造商就LiFi在其路线图上的整合进行商议……LiFi的市场正在成型。”

那么问题来了——

什么是LiFi?

凭据..的界说,LiFi便是light fidelity的简写,也就是“光保真”手艺,这是一种行使可见光波谱(如灯胆发出的光)进行数据传输的全新无线传输手艺。2011年,英国爱丁堡大学电子通信学院移动通信系主席、德国物理学家哈斯(HaraldHass)传授首次在全球TED大会上提出了这一手艺的概念。

今朝的室内传输首要依靠WiFi,然则WiFi行使的是射频旌旗,在整个电磁频谱中仅占很小的一部门,跟着用户对无线互联网需求的增进,可用的射一再谱正越来越少。在一些人多的场景,网速会飞速下降。凭据思科的数据,每年经由移动设备发送的信息量都在翻番,很快频谱资源就会不敷用,人们急需增补手艺甚至是替代品。

在哈斯的设想中,可见光是传统无线电波的自然替代品。

这项手艺的道理是用LED灯原本就具有的高速闪烁特征进行数据编码,发射光脉冲。凭据分歧速度在光中编码信息完全可行,例如,用LED的开透露1,关透露0,经由快速开关就能传输信息。因为LED的发光强度,以及闪烁频率达到每秒数百万次,人眼不会注重到光的快速转变。

然后,光被光敏探测器领受,并以电子形式解调,再将其转换回数据流,使其可用于视频、音频和其他收集义务。

哈斯透露:“这就像经由火炬发送摩尔斯电码,但速度更快,并使用了较量机能懂得的字母表。”

如许,无需大规模从新铺设根蒂举措,只要为世界上已经存在数百亿个灯胆装上芯片,就能缔造一个笼盖全球的收集。简洁来说,只要头顶上有灯光,理论上无论是传输数据信息、上彀,照样进行语音、视频通话,亦或是调节物联网设备的开关。

总体来看,这项手艺属于“可见光通信(VLC)”的一种。最早进入这个范畴的是..。早在2000年摆布,..名校庆应大学和索尼合作,率先开启了对无线LED可见光高速传输的研究,庆应大学团队很快完成了初期的根蒂理论研究,让VLC进入了商用和民用化阶段。

..先是在2008年,于九十九里海滩进行了行使灯塔LED作为VLC试验,通信距离为2千米,最大通信速度约为1kbps,还很慢。1年后,..展出了应用VLC手艺的数字告白牌,该告白牌行使其背光LED传输数据,使用者能够凭据需要下载信息。2010年,..以图像传感器为领受机、以LED交通灯为发射机的通信试验取得功效,在通信距离300米的情形下,传输速度可达4800kbps。

统一时期,欧盟也在2008年起头了对相关手艺的研究,集结了法国、德国、意大利等21个国度开展了“OMEGA项目”,首要针对超高速家庭接入网进行研究,VLC是个中核心;同年,美国天然基金会帮助开展了“智能照明”项目,首要进行VLC研究。

近年来,我国青出于蓝,凭据2015年的相关报道,我国“可见光通信系统要害手艺研究”取得了重大冲破,实时通信速度已经能够达到50Gbps。

LiFi和WiFi

今朝,LiFi相较WiFi,在频谱资源、传输速度、便当性、平安性以及对人体的影响上都有优势。

频谱资源

LiFi行使的是可见光波,是以整个可见光谱都是LiFi可行使的频谱局限,局限达999310000MHz;对应地,WiFi能使用的频谱只有655MHz。这意味着,在Li-Fi收集里,单个数据信道的带宽能够做得很大,也能够容纳更多的信道做并行传输,从而让整个传输速度大幅提拔。

传输速度

凭据802.11ac和谈,在80MHz频道上,WiFi的最高传输速度能够达到1.3Gbps,而在最新的WiFi 6和谈中,在5GHz频段上,理论上能够实现10Gbps的传输速度;而在LiFi这边,经由红外线传输的速度仅为1kbps,但经由可将频段,传输速度可达1Gbps,且理论上最大速度可达224Gbps。这就是媒体宣传“比WiFi快100倍”的由来。

平安性

WiFi的传输首要是行使无线电波传输,无线电有一个频率,这个频率是能够破解的。然则LiFi是行使可见光进行信息传输,光的成分复杂,具有波粒二象性。简洁来说,就是用光流传的LiFi加倍平安。能够避免建筑外的WiFi盗用,室内的信息不会泄露到室外。

因为LiFi的这一优势,法国一些核电站和工业基地已经被LiFi手艺吸引。今朝法国在核电站里禁止使用WiFi,即使是在法国电力集体公司办公楼内部和发电站里也很少使用WiFi,就是为了怕被黑客入侵。

便当性

不依靠无线电波,不会发生电磁干扰。是以,想在飞机上保持互联网就不必屏障电子设备了,这可谓是一个重大利好新闻。此外,前面提到,LiFi手艺的道理与摩尔斯电码相似,在偏远区域能比WiFi更轻易地保持。是以LiFi能应用到一些意想不到的处所,譬如煤矿,煤矿工人能够行使Lifi使用地舆定位系统、打德律或许上彀。

人体平安

对于电磁波过敏症患者而言,LiFi可谓是福音,因为它不会发生电磁波影响,能够应用于医疗界。美国华盛顿州西部350公里有一个小城镇完全没有电磁波,是电磁波过敏症患者的自然避风港,今朝也正在考虑应用LiFi手艺。

遗憾的是,具备了如斯多的长处,LiFi今朝依旧无法庖代WiFi的地位,因为其瑕玷过于显着,且短时间内很难战胜。

反向通信

通信是双向的,然则在LiFi中,从LED灯胆发射旌旗到手机上,只解决了问题的一半,若何从手机发旌旗归去才是问题,岂非要给手机装上一个大灯胆?今朝业界的解决方案是用无线电通信作为增补,不外这让这个手艺的尺度化变得很难。

通信距离

平日一台WiFi设备能够笼盖数百平方米的局限,而LiFi则很不不乱,在能够直视光源的处所,旌旗能够延伸很远,但在有遮挡的处所,即使离得再近也没有旌旗。并且固然在实验室中有论文号称通信能达到1Gbps的带宽,在一样没有专家指导的安装情况中,这实际上很难达到。能够等候的带宽应该在Mbps局限。

这2点是今朝LiFi普及最大的难题,除此以外还有情况光源对通信光源造成干扰、不克关灯等等问题有待解决。

受困于此,固然在实验室中进展顺利,但在实际中只有小局限的应用,好比飞利浦客岁就在法国房地产投资公司Icade的办公室进行LiFi手艺测试,经由红外光波,他们实现了室内30Mbps的传输速度。同时,宝马客岁下半年在自家工场也验证了LiFi手艺的可行性,似乎有将其大规模铺开的筹算,这或许会是个好的起头。

消费设备

若是消费者进展尝鲜这种新颖的手艺,也有几款产物能够选择。

MyLiFi“台灯”路由器

在CES 2018上,光通信公司Oledcom推出了全球首个消费级的LiFi产物——台灯样式的LiFi路由器MyLiFi。MyLiFi自己是一款台灯,能够照明,能够调节色温,具备APP掌握等常见智能台灯功能。

若要作为LiFi路由器,你需要为终端设备配备USB接口的光线领受器,如许,只要在MyLiFi光线照射的局限内,就能领受旌旗上彀。MyLiFi供应的收集传输速度达到了23Mbps,已经赶上了现有的WiFi设备。

LiFi LED照明面板

同样是在CES 2008上,美国公司VLNComm展示了首款LiFi LED照明板“LumiNex”。这款照明面板能够安装在天花板上作为顶灯使用,作为路由,它能够供应108Mbps的高速下载速度,还可搭配拥有253Mbps上传速度的“LumiStick”,收集笼盖局限达50平方米摆布。搭配通俗的LED灯,能够支撑15位用户同时上彀。

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