LED燈除了照明外,還可以實(shí)現(xiàn)通信,即建立反向信息傳輸通道來上傳信息。同理,只要給照明用的LED燈同時(shí)裝上光/電轉(zhuǎn)換器,接收計(jì)算機(jī)(內(nèi)置有LED燈)發(fā)出的光信號即可。如此一來,LED燈在照明的同時(shí),還扮演了無線路由器的角色,起到了照明和通信的雙重作用。
用LiFi上網(wǎng),1秒下載一部電影
可見光通信是1999年由中國香港大學(xué)的一位學(xué)者提出的,近幾年在英國、德國、美國和中國等國家的研究有了突破性進(jìn)展。
2011年,英國將LiFi的通信速率刷新到10G,用這樣的速率上網(wǎng),下載一部1G容量的電影,只需不到1秒的時(shí)間,速度之快遠(yuǎn)超人們的想象。2013年9月,復(fù)旦大學(xué)試驗(yàn)了一臺LiFi樣機(jī),通過一盞1瓦的LED燈接入網(wǎng)絡(luò)信號后,燈光下的4臺電腦即可同時(shí)上網(wǎng),通信速率可達(dá)3.75G,平均上網(wǎng)速率達(dá)到150M,網(wǎng)速登上了一個(gè)新的高度。2014年1月,法國一家公司演示了一款LiFi智能手機(jī),它通過前置攝像頭改裝而成的光感應(yīng)器,接收載有信號的LED燈光,平均上網(wǎng)速率為10M,預(yù)計(jì)一到二年后就能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。2014年10月,美國研究出了一種超快LED燈,發(fā)光速度提高了1000倍,能更大程度地提升LiFi的通信速率。
據(jù)媒體報(bào)道,1月7日,復(fù)旦大學(xué)簽訂了企業(yè)入駐協(xié)議,其LiFi項(xiàng)目將開啟產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。另外,據(jù)外媒報(bào)道,英國的pure Lifi創(chuàng)業(yè)公司日前宣布獲得了金額為1500萬英鎊新投資,支持其開發(fā)LiFi網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品Li-Flame系統(tǒng),它能把現(xiàn)成的LED燈變?yōu)長iFi接入點(diǎn),完成雙向傳輸數(shù)據(jù)的功能———實(shí)現(xiàn)“擁有Li-Flame,見到LED燈光就能上網(wǎng)”。
LiFi上網(wǎng)有哪些優(yōu)勢
LiFi從最初提出,到向產(chǎn)業(yè)化邁進(jìn),不過短短十余年。主要原因是它與無線電通信和其他光通信相比,有著諸多突出的優(yōu)勢。
頻譜資源豐富。電磁頻譜通信過載現(xiàn)象非常嚴(yán)重,而可見光的頻譜范圍和頻帶寬度遠(yuǎn)超過無線電頻譜,頻譜資源非常豐富。因此,利用LiFi將大大減輕現(xiàn)有無線電頻譜使用的壓力。
傳輸速率超快。許多人肯定有這樣的體會:家里接入的上網(wǎng)寬帶達(dá)8~12M,但上網(wǎng)速度并不快,看視頻或下載大文件時(shí)常會卡,如果再用無線路由器轉(zhuǎn)發(fā)一次,用Wi Fi信號上網(wǎng),卡的情況會更多??梢姽獾膸挶旧砭秃軐?,意味著更高的傳輸速率。況且,已經(jīng)推出的實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品表明,LiFi輕而易舉就能實(shí)現(xiàn)100M以上的傳輸速率,未來在實(shí)際應(yīng)用中很可能到達(dá)1G以上,如此的上網(wǎng)速度,你還擔(dān)心卡嗎?
通信無害安全。許多家里裝了Wi Fi的人一定會有這樣的習(xí)慣:每晚臨睡前總記得關(guān)掉無線網(wǎng)絡(luò),擔(dān)心無線信號對人體有害。LiFi的信號位于可見光頻率范圍內(nèi),發(fā)出的是普通燈光,對人體基本無害,而且功耗不大,可以說是“綠色通信”。另外,可見光不能穿透物體,在室內(nèi)用LiFi,拉上窗簾后,LiFi信號既不能透出窗外,也無法“穿墻而過”,再也不用擔(dān)心別人破解你家的Wi Fi密碼,“共享”你家無線網(wǎng)絡(luò)了。
方便節(jié)能高效。LiFi主要通過LED燈實(shí)施,利用現(xiàn)成的電網(wǎng)線路,不需再鋪設(shè)專門的信號線路,而且安裝快捷,可以置于室內(nèi)任何地方,開燈照明的同時(shí)就能傳輸信號,消耗功率還不到發(fā)光功率的5%,成本估計(jì)不到光纖寬帶的一半,還能在人眼適應(yīng)的范圍對照明功率進(jìn)行調(diào)節(jié),可以說,滿足最佳通信需要,且方便高效。
LiFi軍用大有作為
雖然目前LiFi仍處在發(fā)展當(dāng)中,尚未形成商業(yè)產(chǎn)品和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,但它透射出的突出優(yōu)勢,可以在軍事應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮很大的作用。
水下通信探測
電磁波的水下傳播時(shí)距離很近,完成水下通信和探測很難。上世紀(jì)60年代初,人們發(fā)現(xiàn)海水對藍(lán)綠光的傳播影響要小得多,可作為水下的一個(gè)傳播窗口,才解決了電磁波水下通信和探測問題。LiFi的出現(xiàn),使電磁波水下傳輸有了一個(gè)新的選擇,利用藍(lán)綠光LED燈構(gòu)建水下通信或探測系統(tǒng),有可能加快實(shí)現(xiàn)人們長期向往的電磁波水下通信和探測的夢想,從而為與潛艇的快速通信、水下特種作戰(zhàn)通信和水下目標(biāo)探測提供高效通信手段。
特殊場所通信
與民用領(lǐng)域類似,在野戰(zhàn)醫(yī)院手術(shù)室、戰(zhàn)機(jī)和艦艇等場所,為防止射頻信號干擾,一般不允許使用無線電設(shè)備。而武器彈藥庫、導(dǎo)彈發(fā)射井以及保密要求高的特殊場所,同樣禁止攜帶無線電設(shè)備。這樣一來,這些場合的通信受限,不能滿足任務(wù)需求。有了LiFi后,只需把特殊場所的LED燈接入衛(wèi)星或其他通信網(wǎng)絡(luò)中,自然就能規(guī)避上述問題,在滿足信息保密要求的同時(shí),更好地實(shí)施與外部的信息交換,提高任務(wù)效率。
軍用物資保管
軍隊(duì)各個(gè)戰(zhàn)區(qū)的器材物資保障基地里面有成千上萬種軍用器材物資,要以最快速度找到并了解其儲備情況并非容易的事。利用LiFi就能很好的解決這一難題。只要通過室內(nèi)LED燈建立一種物資保管系統(tǒng),LED燈在照明的同時(shí),發(fā)出LiFi信號,包含物資品名、采辦時(shí)間、入庫數(shù)量、性能參數(shù)和放置位置等信息,保管員通過手持移動設(shè)備接收這種信號,就能快速而準(zhǔn)確地找到指定的器材物資,實(shí)現(xiàn)對庫存物資的高效管理。
戰(zhàn)機(jī)起降監(jiān)控
在陸地軍用機(jī)場或航母甲板上,以LED燈為主,建設(shè)戰(zhàn)機(jī)起降的照明指示設(shè)施,實(shí)現(xiàn)了利用LiFi在滿足戰(zhàn)機(jī)夜晚照明和指示需求的同時(shí),建立起戰(zhàn)機(jī)起降指揮系統(tǒng)的通信鏈路,自動傳輸信息和起降指令信號,監(jiān)控戰(zhàn)機(jī)啟動和故障狀況以及實(shí)時(shí)位置,為戰(zhàn)機(jī)高效作戰(zhàn)提供可靠的安全保障。