LiFi無線速率可達100Gbps,但跟想象的有點不一樣

ADVERTISEMENT

1997 年,艾登堡大學的 Harald Haas 教授發明瞭一項新的技術。就目前的實驗室資料來看,這種通過光線來傳輸資料的無線通訊技術,比我們常見的 Wi-Fi 技術快 100 倍,實驗室最高極限數值達到 224Gbps。

什麼是 Li-Fi,全名 Light Fidelity「光保真技術」,它只是得一種利用快速的光脈衝來無線傳輸資料的技術。通過在燈泡上安裝一個小的晶片,就可以讓 LED 燈發出不同速率的光線,而且可以控製其快速開關,這一「開關開關」的動作就相當於計算機處理的二進位製資料「0」和「1」。微晶片控製的開關速率極快,肉眼根本無法看到其變化,所以可以用來做高質量、高速率的無線通訊使用。2013 年的時候,單色 LED Li-Fi 訊號的傳輸速率已經可以達到 1.6Gb/s,即最高下載速度每秒 200M,最新的資料顯示速度已經可以達到 10Gb/s。

艾登堡大學的研究人員還發現,如果用高能量和高光效率的鐳射二極體來替代 LED,傳輸速率能提高 10 倍,實驗室試驗結果可達 100Gb/s。但是,鐳射二極體貴死了。

優點很多但有一個致命缺點

上面提到的都是在實驗室的成果,並未涉及到商用。雖然在學術研究範圍內我們可以設想未來的商業前景,但是究竟能不能商用還得去做實地嘗試和調研。2012 年,Harald 教授成立了 PureLiFi 公司,開始研究這一可見光無線通訊技術的商業化問題。隻需要給他們加個小晶片就能變成無線 AP,看似可以為世界帶來無線網的好概念,但是 Li-Fi 的商業化之路卻異常艱難

2014 年,PureLiFI 終於做出了第一個樣品,通過外接的光敏接收器來接受 Li-Fi 訊號,能夠流暢的在視訊網站看視訊,而訊號的來源就是頭頂上的燈泡。2016 年樣品的速率可以達到 42Mbps(上行下行同步速率),與實驗室結果差很遠。

ADVERTISEMENT

這一樣品還給我們帶來了小驚喜,因為它比 Wi-Fi 要安全的多。通過調節光線強度和照射範圍,其他人是無法連線這一無線網的,只有在光線範圍內才能收到訊號。但這也將成為製約 Li-Fi 商業化普及的最大障礙。

早在商業化之前,Harald 教授就希望世界上所有的路燈都能成為網際網路接入點。因為到目前為止世界世界上有上百億燈泡,這些燈泡經過改裝就可以變成高速無線網路,下載速率可以高達 1Gbps。

而且 Li-Fi 採用的光頻譜而不是無線電波,目前全世界範圍內都沒有對光頻譜進行監管,不會佔用已經擁擠不堪的無線電波頻譜,也不會出現頻譜審批的問題。

PureLiFi 官網的技術對比,我們發現 Li-Fi 的優勢就目前來講並不大

又快、又不需要鋪設新的基站而且還可以規避監管製度,那豈不是新一代的通訊神器?話雖如此,但是 Li-FI 也有著致命的缺點:光無法穿過物體,而無線電波可以穿過物體(部分)。光線也無法在我們的日常環境中進行折射,這就導致只要有東西擋著接收裝置,Li-Fi 訊號就會中斷。無線電波則可以穿過一些物體,比如紙板、木板,還可以在一定範圍內進行折射,通過多次折射,無線訊號總能達到接收裝置。

Harald 教授對於這種質疑,他的態度是:「Li-Fi 和 Wi-FI 不是競爭關係,而是技術互補,可以充分地利用頻譜空間。當 Li-Fi 訊號被阻擋的時候,裝置可以切換到 Wi-Fi 或者 3/4G 網路。」除了遮擋之外,LED 光源也將直接影響傳輸速率。

最理想的使用環境是?

一白遮百醜,一醜毀所有。Li-Fi 本來有著非常不錯的應用想象空間,但是光線無法穿透的硬傷讓它很難普及。我們先來看一下 Li-Fi 的要求:1、必須是 LED 燈;2、環境對光線無遮擋;3、無法長距離傳輸。換成人話就是:「足不出戶享受千 G 無線網,出戶就斷網」。

Harald 教授給出的可用場景包括:融合無線網路技術的智慧燈泡;辦公場所、工廠內移動裝置聯網,可通過屋頂的照明燈來發射 Li-Fi 訊號;電磁禁用區域(雷區、加油站等)使用 Li-Fi 來保證安全;擔心電磁幹擾大型醫療裝置的醫院;禁止使用無線裝置的飛機;無線訊號和聲波訊號都很弱的水下短距通訊;道路上的汽車通過車燈進行車聯網通訊等。其中,在無法使用無線網路的飛機上普及 Li-FI,這一想法已經被越來越多的飛機開放 Wi-Fi 而扼殺在萌芽裡。

ADVERTISEMENT

說這麼多,還是因為光線被遮擋而訊號中斷的問題,嚴重影響技術普及。PureLiFi 官網的列表中第一個應用就是「釋放無線通訊頻譜」,已經說明瞭 Li-Fi 和 Wi-Fi 的關係,他們兩個不是競爭關係,不會像 3G、4G、5G 網路一樣存在製式之爭,更多的是一種互補關係。如果需要高速、穩定的資料傳輸,可以坐在燈下面使用 Li-Fi(反正裝置會自動調節),但只要開始走動 Li-Fi 訊號就會中斷、裝置自動連線 Wi-Fi,對於使用者來講沒有多少影響。

2016 年年底,Wi-Fi 新標準 802.11ad 釋出,最高速率可達 4.6Gbps,已有相關產品問世。之後還有 802.11 ax,最高速率 10Gbps;之後還有 802.11ay,最高速率 20-40Gbps,預計今年年會有相關產品問世。吶吶吶,這就很尷尬了。

這麼看來,Li-Fi 似乎很慘,還有市場嗎?其實作為一種非替代性的技術,Li-Fi 有它自己的市場定位,只是市場規模離沒有 Wifi 那麼大,其商業應用場景多見於 Wi-Fi 無法進入的區域,比如加油站、醫院、高速路等。對於普通消費者來講,Li-Fi 沒啥用,或許等著以後星際移民的時候能用到。


» Tech2IPO創見

ADVERTISEMENT
ADVERTISEMENT