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未来LED灯泡对通信的影响

  自从被爱迪生发明以来,钨丝灯泡已经为人们服务了一个多世纪,然而随着LED灯的到来,它的日子所剩无几。LED灯的功耗仅为白炽灯的十分之一,而使用寿命却是其的30倍。不仅如此,LED灯的用途并不仅限于照明,随着智能灯泡的发明,它被赋予更多额外的功能,它可以使你的笔记本电脑,智能手机连接上互联网。抛开Wi-Fi,Li-Fi来了。
  事实上,用可见光来进行无线通信并不是一个新想法。每个人都知道,在一个荒岛上可以用烟雾信号来吸引注意力;大概在拿破仑时代,很少的人知道欧洲已经被光学电报覆盖这一点,要不然它就不会叫信号灯了。与通过将一缕烟按照莫尔斯电码的方式不断隔断,就可以形成一个求救讯息一样,可见光通信 — — LI-Fi — — 迅速通过调节光的强度,来将数据编译为二进制的 0 和 1。比如LED开表示1,关表示0,通过快速开关就能传输信息。但这并不意味着,Li-Fi收发器将闪烁,因为它的调节速度超过了人眼的识别速度。

Wi-Fi vs Li-Fi

  随着使用WiFi人数的巨幅增长,大量的WiFi数据传输为现有的由无线电和微波频率谱构成的WiFI科技带来巨大压力。随着移动设备的指数增长,到2019年预计将超过100亿设备,将交换周围922京3372兆368零亿5477万5808 (10的18次方) 字节的信息。因为频率拥挤和电磁干扰,目前的WiFi技术将不可能实现这一数据的传输。问题最突出的地方是城市地区,因为城市里的WiFi用户最多。

  基本通信原理是在可用的电磁频带宽上进行最大的数据传输。无线电射频频谱被大量使用和管理,但目前没有足够的额外空间来满足用户需求的增长。所以Li-Hi有可能取代无线电和微波频率Wi-Fi。对于通信来说,可见光光谱具有巨大、尚未使用和无监管的特点。二极管产生的光可以被调制的非常迅速: 使用单一的蓝色LED,数据率高达 3.5 Gb/s。用白光也可达到1.7Gb/s。
  不同于Wi-Fi的发射器,光通信是在密闭的房间内进行。这种限制看起来是Li-Fi的局限性,但它的关键优势在于非常安全: 挂上窗帘以后,房间外没有人可以偷听。在天花板上的光源数组可以给不同的用户发送不同的信号。发射机功率可以本地化,可以更有效地使用,并且不会影响与之相邻的Li-Fi来源。相较于Wi-Fi没有无线电频率干扰确实是一个很大的优势。可见光通信十分安全,并且可以使旅行者不必将他的设备切换到飞行模式。Li-Fi更进一步的好处是它可以使用现有的电力线路,比如LED照明,所以不必建设新的基础设施。

帮物联网减负

  在高度互联且万物皆可与对象自主通信的世界中,物联网是一个大胆的设想。例如,你的冰箱会在牛奶喝完时,或者快过期时将信息发送到你的手机上通知你。汽车的传感器在轮胎过度磨损,或胎压过低时通过手机通知你。

  由于物联网中的“物品”,需要传感器和控制器来进行网络连接,因此这些设备进行通信所需的带宽是巨大的。根据预测,到了2020 年将有250亿这种设备进行连接。其实,这些东西大多只需要很短距离的连接,因此Li-Fi将成为一种现实的解决方案。
  一些公司已经开始提供可见光通信产品。总部设在爱丁堡的PureLii中的Li-1st,提供安全具有11.5Mbps容量的无线点对点上网 — — 相当于第一代Wi-Fi即插即用的解决方案。另一种是来自法国的Oledcomm,利用Li-Fi与医院进行连接。虽然仍有很多的技术挑战,但是目前人们已经迈出实现Li-Fi的第一步。可以确定的是,将来你灯的开关会开启更多的东西而不只是照明。

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