比WIFi快100倍的LIFI,為何還沒取代WIFI?

妞爸_Shanghai


說的神乎其神,說實在的現在LiFi確實沒有資本跟WIFI較勁,尚且未具備能力。雖然說的它的優點如此的誘人,可是缺陷也不少。可以肯定的說WIFI技術已經普及且佔領大部分市場,短時間取代WIFI是痴人說夢話。




什麼是LiFi?

LiFi(Light-Fidelity),也就是可見光無線通信技術。它是利用可見光波譜進行數據傳輸,是一種新型無線技術傳輸。

目前的LiFi的光源多是採用白燈LED光源,通過調節LED光輸出的數據進行編碼,利用快速的光脈衝通過無線方式傳輸信息。


LiFi跟WIFI比較

LiFi的傳輸距離未得保障,由於波粒二象性導致稍微阻擋,就會使信號發生衰減,而WIFI的信號傳輸距離有限。它們反向通信:LiFi的反向通信有侷限性,如何將終端的信號反射至LED燈尚未解決,而WIFI的反向通信是無障礙的。

為什麼說LiFi取代WIFI是很艱難的?

第一、技術方面不成熟,信號雙向傳輸存在較大難度。

第二、產業鏈方面,其涉及到通信、電力、照明等許多領域的行業,涉及的產業鏈綿長。

第三、市場定位方面,LiFi市場定位方面不太清楚,LiFi並沒有很牛的應用。

第四、政策,可見光通信技術不僅涉及通信技術範疇,還涉及可見光技術範疇,認證也是一大麻煩。


所以說LiFi若能融入到生活方方面面,也是取代不了WIFI。因為WIFI早已經佔領廣大市場,其次WIFI技術並不是停滯不前,而是在不斷的發展,例如HaLow、WeGig、LTE-U等新型技術,就是就是想在功耗、連接範圍、數據傳輸速度等方面力求突破。從長遠發展角度看,LiFi將來與WIFI很有可能形成互補的關係。


螺絲愛螺帽


大家好,我是小棗君。

讓棗君好好跟你說道說道,你就明白了。

以前小棗君和大家說過,我們現在的無線通信,都是基於電磁波。

使用電磁波進行通信,必須要佔用電磁波頻譜資源。

雖然頻譜資源看不見、摸不著,但是它是非常寶貴的。

根據頻譜資源的頻率(波長),電磁波主要分為電波和光波。一直以來,我們主要是使用“電波”進行無線通信,用電波的頻譜資源。

電波的頻譜資源東分一點,西分一點,已經沒剩下多少了。

電波不夠用,人們自然會想,那是不是可以用光波呢?

光波頻率資源豐富,頻段寬闊,可以利用的資源相對要豐富很多。

利用光波進行無線通信的技術,通常就稱為“光通信”

注意了,我們平時經常所說的光通信,更多的是指光纖通信。實際上,光纖通信屬於有線通信。

光纖

但是沒辦法,名字已經被大家叫習慣了,再搶回來也難了。。。

於是,為了和光纖通信進行區分,我們的“真·光通信”又被叫做“可見光通信”(Visible Light Communication,VLC)。

可見光通信,有屬於自己的標準——IEEE 802.15.7 VLC

它的準確定義是: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。

這幾年到處都很火的“Li-Fi”,就是“可見光通信”技術中的一種。

2011年,德國物理學家哈拉爾德·哈斯(Harald Haas)和他在英國愛丁堡大學的團隊發明了一種專利技術,利用閃爍的燈光來傳輸數字信息,這就是Li-Fi。

Li-Fi,光保真技術(Light Fidelity)。是不是覺得這個名字和Wi-Fi很像?之所以這麼命名,就是因為它的應用場景和Wi-Fi很像,而且當時人們覺得它很可能會取代Wi-Fi。

哈斯和他的Li-Fi

Li-Fi的工作原理並不複雜:給普通的LED燈泡裝上微芯片,可以控制它每秒數百萬次閃爍,亮了表示1,滅了代表0。由於頻率太快,人眼根本覺察不到,但是光敏傳感器卻可以接收到這些變化。就這樣,二進制的數據就被快速編碼成燈光信號並進行了有效的傳輸。燈光下的電腦或手機,通過一套特製的接收裝置,就能讀懂燈光裡的“莫爾斯密碼”,就能通訊了。

可見光通信工作原理

大家要注意喲,哈斯只能算是Li-Fi的發明人,他並不是可見光通信的發明人。

可見光通信早在2000年左右就提出來了,發源地是日本。

讓我們來看看可見光通信的發展歷程:

2000年,日本研究者提出並仿真了利用LED照明燈作為通信基站進行信息無線傳輸的室內通信系統。此時的光通信,傳輸速率僅有幾十KB每秒。

2003年,日本成立了VLCC可見光通信聯盟,迅速成為國際組織。

2008年,實現了可見光通信最遠傳輸距離2000米,傳輸速率為1022bit/s

2010年,利用LED交通信號燈作為發射機的可見光通信技術,傳輸速率是4800kb/s

,距離300米。

2010年,德國弗勞恩霍夫研究所的團隊將通信速率提高至513Mbps,創造世界紀錄。

2013年,復旦大學研發出3.75Gbps離線數據傳輸的速率,創造世界紀錄。

2013年,英國科研人員又把離線速率刷新到10Gbps

2015年,中國把實時通信速率提高至50Gbps

據國外媒體報道,牛津大學的研究人員已完成100Gbps可見光通信試驗,並命名為“超並行可見光通信”,甚至預測該通信系統的最高速率能達到3Tbps

牛津大學的可見光通信研究

其實,可見光通信之所以能誕生和快速發展,就是因為LED技術的爆發。

LED自從誕生以來,以每十年亮度提高20倍,價錢降低100倍的速度發展,技術日趨成熟,功能不斷完善。

正因為如此,可見光通信也就搭上了這趟順風車,跟著火了起來。

除了速率之外,可見光通信還有很多其它方面的優勢。

據統計,2020年支持Wi-Fi無線連接的設備將達17億臺,但隨著設備的進一步增加,2025年基於傳統RF(射頻)技術的Wi-Fi網絡可能無法滿足設備連接需求。

蜂窩通信方面,只我們中國,移動通信基站有差不多600萬個,大部分能量都用於冷卻,效率只有5%

LED光源就不一樣了,目前全球LED燈泡就有大約400億個。只需給這些LED燈泡加一個微芯片,就能改造成信號發射器,形成的通信網絡規模是非常驚人的。這樣做的成本也比部署Wi-Fi熱點低得多,也不必新建基礎設施。

而且,前面也說了,無線電波的頻譜資源日趨緊張,網絡已經變得擁擠不堪。可見光頻譜的寬度達到射頻頻譜的1萬倍,意味著能帶來更高的帶寬,可以使用的資源也非常豐富。使用光通信,完全不用擔心頻譜不夠用的問題,同時還能緩解全球無線頻譜資源短缺的現狀。

此外,可見光對於人類來說是綠色的、無輻射傷害的一種物質。

因此,用光來作為無線通信的媒質,是一種對人類發展更健康,更可取的方向。同時用光來通信能降低能耗,因為不需要像基站那樣提供額外的能耗,更加環保。

如果算上安全的話,也是一個優點,可見光通信,把光線一擋,就洩露不出去了。。。

但是,可見光通信的缺點

其實也非常多。

首先,大家應該已經想到了,像Li-Fi這樣的東東,你下行速率還好說,上行怎麼辦呢?手機上也裝個電燈泡?

然後,環境光源干擾。在封閉的室內用用是沒問題,到了室外,光源雜亂,這個受影響就很大。

再有,就是距離,可見光通信的速率看上去很高,但是實驗室裡面都是短距離理想環境下測試。你不可能拿著手機挨著燈泡上網,你稍微離遠點,速率就下降得厲害。而且,如果你背對著光源,擋住了光,就沒信號了。。。

總而言之,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”傳統射頻通信。但是因為它本質上的缺陷,指望它短時間內替換掉Wi-Fi或移動通信基站,肯定是不可能的。

所以,對於可見光通信以及Li-Fi,我們還是再多一點耐心吧!

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