WiFi技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越普及，不過(guò)仍存在無(wú)線(xiàn)信號(hào)不穩(wěn)定、上網(wǎng)速度慢、WiFi熱點(diǎn)太少等問(wèn)題，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年支持WiFi無(wú)線(xiàn)連接的設(shè)備將達(dá)17億臺(tái)，但隨著設(shè)備的進(jìn)一步增加，2025年基于傳統(tǒng)RF技術(shù)的WiFi網(wǎng)絡(luò)可能無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)備連接需求。
在這種情況下，新型無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)顯然是必要的，LiFi便是最具前景的一種。這類(lèi)技術(shù)通常被稱(chēng)作可見(jiàn)光通信(VLC)，又稱(chēng)為光保真技術(shù)，英文名為L(zhǎng)ight Fidelity(簡(jiǎn)稱(chēng)LiFi)。
發(fā)明人德國(guó)物理學(xué)家Haas認(rèn)為，通過(guò)給普通的LED燈泡加裝微芯片，使燈泡以極快的速度閃爍，就可以利用燈泡發(fā)送數(shù)據(jù)，而燈泡的閃爍頻率達(dá)到每秒數(shù)百萬(wàn)次，通過(guò)這種方式，LED燈泡可以快速傳輸二進(jìn)制編碼。但對(duì)裸眼來(lái)說(shuō)，這樣的閃爍是不可見(jiàn)的，只有光敏接收器才能探測(cè)。
據(jù)報(bào)告數(shù)據(jù)顯示：全球可見(jiàn)光通信/LiFi市場(chǎng)可望在2024年達(dá)到1013億美元。“錢(qián)景”如此可觀，自然也引來(lái)眾多的企業(yè)“蠢蠢欲動(dòng)”。那么，目前其應(yīng)用趨勢(shì)又是如何?
有LED燈光就能上網(wǎng)
無(wú)線(xiàn)電信號(hào)傳輸設(shè)備存在很多局限性，稀有、昂貴、但效率不高，比如手機(jī)，全球數(shù)百萬(wàn)個(gè)基站幫助其增強(qiáng)信號(hào)，但大部分能量卻消耗在冷卻上，效率只有5%。
相比之下，全世界使用的燈泡卻取之不盡，尤其在國(guó)內(nèi)LED光源正在大規(guī)模取代傳統(tǒng)白熾燈，只要在任何不起眼的LED燈泡中增加一個(gè)微芯片，便可讓燈泡變成無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)射器，無(wú)需WiFi信號(hào)，點(diǎn)一盞LED燈就能上網(wǎng)，這在當(dāng)前已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，未來(lái)將會(huì)更加普及。
據(jù)悉，與目前使用的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)相比，可見(jiàn)光通信系統(tǒng)可利用室內(nèi)照明設(shè)備代替無(wú)線(xiàn)LAN局域網(wǎng)基站發(fā)射信號(hào)，其通信速度可達(dá)每秒數(shù)十兆至數(shù)百兆，未來(lái)傳輸速度還可能超過(guò)光纖通信。
利用專(zhuān)用的、能夠接發(fā)信號(hào)功能的電腦以及移動(dòng)信息終端，只要在室內(nèi)燈光照到的地方，就可以長(zhǎng)時(shí)間下載和上傳高清晰畫(huà)像和動(dòng)畫(huà)等數(shù)據(jù)。
LiFi更適合室內(nèi)環(huán)境
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，LiFi實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€(gè)必要條件便是光線(xiàn)，與電視中的紅外技術(shù)相似，需要通過(guò)LED結(jié)合傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，其傳輸頻率集中在430至770THz之間?；谶@種特性，LiFi在醫(yī)院、餐廳、學(xué)校、飛機(jī)、商場(chǎng)等室內(nèi)環(huán)境均有一定發(fā)展空間，只需適當(dāng)升級(jí)LED照明、并集成LiFi模塊即可。
當(dāng)然，LiFi的傳輸距離相比WiFi短很多，所以要確保設(shè)備在照明設(shè)備的有效范圍內(nèi)，陰影甚至陽(yáng)光直射的環(huán)境，都會(huì)造成連接中斷。
目前這類(lèi)VLC電器的白光源需要由LED提供，只是生產(chǎn)它們往往需要把原本發(fā)藍(lán)光的二極管與發(fā)紅光和綠光的磷粉進(jìn)行結(jié)合，但磷粉發(fā)光的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上LED開(kāi)關(guān)通斷的速度。
為此研究人員制造了大約8納米長(zhǎng)的溴化鉛銫納米晶體，還用了一種簡(jiǎn)便的方式引入常規(guī)的氮化物熒光粉，當(dāng)藍(lán)色激光器發(fā)光的時(shí)候，納米晶體和氮化物同時(shí)發(fā)出綠光和紅光，這樣，三束光就能結(jié)合從而發(fā)出白光。
LiFi，為物聯(lián)網(wǎng)提供無(wú)限可能
隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備市場(chǎng)的增長(zhǎng)，傳感器可以部署到越來(lái)越多的設(shè)備和場(chǎng)所中，更加快速以及大量的數(shù)據(jù)傳輸就顯得更加重要。如果物聯(lián)網(wǎng)繼續(xù)以目前預(yù)測(cè)的速率進(jìn)行增長(zhǎng)，那么我們目前的基礎(chǔ)設(shè)施將無(wú)法處理這樣的數(shù)據(jù)傳輸要求。
如果我們希望大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)繼續(xù)發(fā)展，那么LiFi或許能成為唯一可行的解決方案。由于目前的LED燈技術(shù)僅僅需要加入一個(gè)微小的微型芯片就可以變成LiFi發(fā)送器，最終，全世界超過(guò)140億的燈泡將會(huì)變成140億個(gè)發(fā)送器。
結(jié)語(yǔ)：但不可否認(rèn)的是，LiFi也存在一些缺點(diǎn)，例如陽(yáng)光充足的白天，接收器將無(wú)法區(qū)分信號(hào);和Wifi不同，LiFi信號(hào)不能通過(guò)墻壁等等。事實(shí)上WiFi的發(fā)展并沒(méi)有中斷，可以肯定的是，在WiFi技術(shù)已經(jīng)普及、并且難以短時(shí)間替代的情況下，優(yōu)化型技術(shù)仍是主流發(fā)展方向，適當(dāng)解決帶寬等問(wèn)題。
LiFi如果能夠順利發(fā)展，可以在室內(nèi)環(huán)境適當(dāng)輔助WiFi，幫助人們獲得更好的連接體驗(yàn)，但在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，它或許都無(wú)法取代WiFi。
