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Wi-Fi还能用多久?

2016-02-04 17:21 点击:

近期看到一个消息说“苹果似乎正在为最新手机测试Li-Fi可见光通信技术”!啥是Li-Fi,你们知道吗?小编特感兴趣,新闻上还说Li-Fi技术被认为是Wi-Fi的替代者,速度极快,那么以后上网就都用这个技术吗?我国对于可见光通信技术的研究到了什么程度?如果现在还不知道这些问题,那你就OUT了!赶快,知力君今天来和你一起跟上信息技术的脚步,跑起来吧!

LED可见光通信系统是这样的!

从前拨号上网的声音已经淡出我们的记忆,有线宽带连接和Wi-Fi(Wireless Fidelity)已逐渐成为生活中不可或缺的一部分。而现在,可见光通信技术(visible light communications,VLC)又为我们带来了Li-Fi。

 

 

LED可见光通信首先在日本开展。早在2000年,日本研究者就提出利用LED照明灯作为通信基站进行信息无线传输的室内通信系统。

该系统由发射和接收两个部分构成,每个部分又包含相应的电学与光学元件。发射部分的电学元件包括LED驱动电路和负责编码、调制、预均衡的电信号处理系统,光学元件包括LED芯片和发射光学天线;接收部分的光学元件包括接收光学天线和探测器芯片,电学元件则包括负责解码、解调、后均衡地接收信号处理系统。

“Li-Fi”这个称呼是从哪里来的?

 

 

作为可见光通信技术的一支,“Li-Fi”这个称呼是由英国爱丁堡大学的教授哈罗德·哈斯(Harald Haas)在2011年全球科技娱乐设计大会(TED Global)上首次使用的。2013年10月,由哈斯担任首席科学官的pureVLC公司以5000英镑的价格向一家美国医疗卫生供应商出售了第一台Li-Fi设备,Li-Fi迈向产业化。

对于可见光通信技术,中国没有落后

我国科研人员自然也不甘落后,复旦大学的研究人员成功利用可见光传输网络信号:他们通过微芯片控制LED灯泡的明灭变化,将二进制数据编码成光信号:灯亮表示1,灯灭表示0。这些信息能被接收器捕获并解调出来,而人眼却不会察觉到LED灯的变化——因为它们闪烁得实在太快了。研究人员将网络信号接入一盏功率为1W的LED灯,与接收器相连的4台电脑就都能够上网。

复旦大学自主开发了高阶调制和信道均衡算法,可见光通信的离线速率可达到3.75Gbps。他们搭建了10套样机,实时物理层速率可以达到150Mbps。就传输速率而言,中国并没有落后于世界的脚步。

然而,在LED芯片和基于多输入多输出模型(Multi-inputMulti-output,MIMO)的可见光通信系统方面,我国与国际前沿仍存在一定差距。当前,复旦大学开发的系统中采用的都是市场上常见的照明用LED芯片,通信的性能受到一定的制约。在材料生产、器件工艺和新结构封装芯片等方面的研究也比较缺乏。另外,国外已有基于MIMO和探测器阵列的可见光通信实验,基于集成收发芯片的MIMO可见光通信系统是国内相对薄弱的环节。接下来,复旦大学的研究团队将花更多的精力解决距离功率、覆盖范围等问题,并致力于现有系统的芯片化小型化工作。

Li-Fi与Wi-Fi要PK,哪个更厉害?

 

 

和早已普及的Wi-Fi相比,Li-Fi具有明显的优势:Li-Fi调制在可见光谱上,是Wi-Fi载频的万倍以上,这意味着更大的带宽和更高的速率;Li-Fi具有可遮挡性,具有一定的安全价值。另外,Li-Fi的设置几乎不需要额外建立基础设施。因此,欧洲、美国和日本都有研究组织在开展可见光通信的科研,竞争激烈,最高传输速率几乎每个月都刷新。

可见光通信也有突出的劣势,包括遮挡性,不能绕射,无法穿墙而过,上行传输也需要一个LED灯等,所以不能代替Wi-Fi技术。因此更多的是作为一种补充,能够在一些特定的场所发挥比Wi-Fi更好的效率。

 

 

可见光通信尚未解决的问题还很多,需要谨慎乐观,既要认识到Li-Fi的优点,也要充分认识到Li-Fi的不足。可以预见的是,Li-Fi技术的推广将与Wi-Fi形成很好的配合,为人们提供各种便利。也许不久之后,在没有Wi-Fi的地方,只要开个灯,也照样可以上网啦。