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探讨:“D-Light”发明是否会掀起一场网络革命

2013-10-23 08:56
木中君
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  早在2011年的8月就有消息称,英国著名物理学家HeraldHaas研发了一种全新的无线数据传输技术,可以利用普通的电灯泡来实现无线数据传输。这种技术被称为LightFidelity,简称Li-fi。他认为当前利用无线电数据传输方式效率不高。借助与手机,现在有140万个基站负责增强信号,但大部分能量都用在冷却上,效率只有5%。相比之下,全世界使用的灯泡却有400亿个,因此拥有更高的效率。只要将传统白炽灯换成LED灯,便可让灯泡变成无线网络发射器。

  将可见光转化为无线信号,这样的发明称为“D-Light”,其原理是通过改变房间照明光线的频率进行数据传输。众所周知,无线电传输信号需要特定的波段,在这样迅速发展的现代社会,这样的资源显得稀缺和珍贵,随着使用宽带人数的不断增加,可用的宽带会越来越拥挤。举个简单的例子,比如我们在咖啡厅喝咖啡,人非常多,大家都坐着玩自己的手机,这样每个人的网速都会变慢,网页浏览速度如同蜗牛。为了解决这样的问题,3G移动网络会通过增加一个些节点的方式来缓解这样的情况的出现,但是这样的增加节点的方式频率很快而且非常破费。针对上面的问题,LIFI就成为了有效的解决方案,从理论上来说,每一盏灯都可以成为一个网络发送装置。另外,光是电磁波波谱的一部分,如果将其应用于无线通讯传输,将是一个非常不错的想法,这样就可以兼容先前的无线通讯,而且可见光光谱范围是无线电波的1万倍,这绝对是可见光的一大优势,可见光的这个性质使得它可以成为使用的理想波段。

  近日,HeraldHaas的奇妙的想法成为了现实,来自复旦大学计算机科学技术学院的消息,一种利用屋内可见光传输网络信号的通讯技术在实验室试验成功,研究人员将网络信号接入一盏1W的LED灯珠,灯光下的4台电脑即可上网,最高速率可达3.25G,平均上网速率达到150M,堪称世界最快的“灯光上网”。有消息称在2013年上海工博会上,会有10台样机展览,届时一定会引起一场不小的轰动。

  这种利用可见光传输通讯信号的技术,是在LED灯泡中增加一个微芯片,使得灯泡编程无线网络发射器。灯光下的电脑的特定接收装置,来读取灯光中所包含的电码的信息。

  “有灯光的地方,就有网络信号,关掉灯,网络全无”,这是这种技术的一大特点,加上LED灯泡本身的方向性极强,光束集中,这种技术可以用在一些保密要求高的场合。无线电波的衍射性质,使得它的传播可以被很多人所读取,光的传播的单向性又使得它避免了这种“泄露”,小范围点对点的光束通信,不会像WIFI那样扩散,具有很高的安全性。光束通信可以在某种程度上脱离“有线”,既然WIFI是把宽带无线化,我们就可以把这看成是光纤的无线化。

  但是这种特点同样也是这项技术的劣势所在,没有光的地方,就没有网络。如果你正在用灯光上网,突然走来一个人挡住了你的灯光,这时你就不能再接收网络信号,网上广泛转载的那个“哎胖子,你挡住我的信号了”这个段子就成为了现实。看世界杯临门一脚、玩游戏正嗨翻全场的时候,忍耐已久的媳妇怒不可遏的关掉了你的灯,然后就没有然后了。另一方面为了上网,基本可以预想到将来有人凿壁偷光了。这是一个棘手的问题,相对WIFI穿墙来说,它并不能将信号传播到一个房间的任何地方,除非这个房间没有任何的障碍物来妨碍光的传播。因此,很多人认为,LI-FI并不是WIFI的竞争对手,而是作为WIFI的一种有效补充。如果光信号被遮挡,可以通过无缝切换到无线信号来实现网络不断的目标,而利用LI-FI,可以有效地释放频谱空间,使得宽带不必那么拥挤。简而言之,可以通过LI-FI来作为WIFI的一个缓冲地带,从而间接达到提高网速的目的。

  LI-FI是一项很有前景的技术,将现代社会利用价值单一的各种光源辅以通讯的作用,岂不快哉?想想以后我们乘坐飞机也可以用灯光来实现上网,想想都令人有点新奇和兴奋。尽管光的直线传播会给这项技术带来很多劣势,会遇到反向通信、通信距离、光的环境干扰等技术问题。但是应该明白的是,没有哪一项发明会在它刚刚出现之时就展现它的最强的生命力,发明LED灯的不会想到LED灯除了照明还会用来上网。同样,这项技术究竟有多少潜力,还需要以后的发掘和改造。期待不久的将来,用LED灯光上网会成为一种方便快捷安全的上网方式出现在每一个网民的生活中。

 

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