Li-Fi:新型无线技术,连接速度比 Wi-Fi 快 100 倍

潘文花 July 17, 2023 20:00

(Baonghean.vn)——近日,电气电子工程师协会宣布推出一种基于光的新型无线通信标准 802.11bb(称为 Li-Fi),其速度高达 224 吉比特/秒,比目前的 Wi-Fi 网络速度快约 100 倍。

什么是Li-Fi技术?

Li-Fi 代表光保真技术。它是一种移动无线通信技术,使用光而非无线电频率来传输数据。Li-Fi 的使用体验与 Wi-Fi 类似,但具有诸多优势。与其他无线通信技术一样,Li-Fi 可应用于多种场景,例如互联网接入、手机间或手机与电视之间的通信,以及增强现实或混合现实等新兴应用。

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插图照片。

想象一下,只需拨动一个电灯开关就能连接高速互联网。Li-Fi 是一种无线光网络技术,它利用 LED 灯传输数据。Li-Fi 技术本质上是利用光而非无线电波来传输信息。这种方法具有诸多优势,例如能够在易受电磁干扰的环境中工作,例如医院和飞机客舱,而且还能提供更快的数据传输速度。

Li-Fi技术利用常见的家用LED灯泡进行数据传输,速度最高可达每秒224吉比特。Li-Fi灯泡内置芯片,能够调制光线以传输人眼不可见的光数据。Li-Fi数据通过LED灯泡传输,并由光学传感器接收。

Li-Fi技术简史

Li-Fi 技术是由爱丁堡大学(英国)移动通信系主任 Harald Haas 教授在 2011 年 TED 全球大会上的演讲中提出的。Haas 教授是 pureLiFi 的联合创始人,该公司生产 Li-Fi 产品,用于与 LED 照明系统集成。

2013年,pureLiFi发布了全球首个商用Li-Fi技术,标志着无线通信技术的突破。两年后,pureLiFi与法国照明公司Lucibel合作,推出了全球首个工业化Li-Fi解决方案,该方案已在包括微软巴黎总部在内的多个地点部署。

2017 年发布的下一代 Li-Fi 系统 Li-Fi - XC 是一款经过认证的即插即用系统,可与 USB 设备配合使用,并可集成到笔记本电脑、平板电脑和智能设备中。

Li-Fi 技术具有诸多优势,包括更快的互联网速度和更高的安全性,尤其是在无线电频率可能不安全或不可用的地区。随着 Li-Fi 技术的快速发展和普及,它必将在未来几年彻底改变无线通信行业。

自哈斯教授于2011年推出Li-Fi技术以来,这项技术的发展历程中涌现出诸多里程碑式的事件。此后,pureLiFi始终走在Li-Fi产品研发和商业化的前沿。许多其他公司也开始致力于Li-Fi产品和解决方案的研发,预计市场将快速增长。

根据市场研究公司 Research Nester(印度)的一份报告,预计到 2035 年,全球 Li-Fi 市场将达到 45 亿美元,复合年增长率约为 65%。

Li-Fi 技术将与 Wi-Fi 一起,完善无线连接生态系统。

根据IEEE于7月13日发布的公告,802.11bb标准已被列入新的无线通信标准列表。此举受到全球Li-Fi企业的欢迎,因为它将有助于加快这项新型数据传输技术标准的部署和应用。

最新的Wi-Fi技术标准是802.11be,也称为Wi-Fi 7,最高速度可达30Gbps,比Wi-Fi 6(9.6Gbps)快3倍。而目前流行的Wi-Fi标准运行在2.4GHz和5GHz频段,速度范围从200Mbps到1.3Gbps不等。

如果 Wi-Fi 使用无线电波传输数据,那么 Li-Fi 使用光波技术,更具体地说是光信号,通过 LED 传输数据,并且不会干扰现有的无线电信号。

凭借这一优势,Li-Fi 因其比 Wi-Fi 和 5G 更快、更可靠、更安全的无线通信而长期以来备受专家推崇。然而,这项技术的缺点在于,如果存在墙壁等障碍物或光线昏暗的环境,其性能会受到限制。

尽管Li-Fi技术具有显著优势,但这项新技术并不具备取代Wi-Fi或5G等基于无线电的网络技术的潜力。无线电波在远距离、穿透障碍物等空中环境中传输信息方面仍然具有巨大优势。Li-Fi的应用场景将是短距离、低障碍物环境下的高速数据传输。

“Li-Fi 能够在视线范围内传输数据,从而提高安全性,降低干扰和窃听的风险,并实现厘米级精度的室内导航,”弗劳恩霍夫应用物理研究所 HHI(德国)的专家 Dominic Sc​​hulz 表示,该研究所是支持 Li-Fi 技术的机构之一。

迄今为止,已有数家公司开始生产用于发射器和联网设备的Li-Fi模块。其中,pureLiFi向原始设备制造商(OEM)提供其厚度为14.5毫米的Light Antenna ONE模块,用于测试和评估。

Li-Fi技术有哪些应用?

减轻无线通信网络的负载:利用射频频谱传输信息的需求日益增长。因此,采用基于光的Li-Fi技术将减轻无线通信系统的负载,尤其是在网络使用需求高的拥挤区域。

智能照明:任何私人或公共照明系统(包括路灯)都可以用来提供 Li-Fi 热点,并且相同的传感器和通信基础设施可以用来监控和控制光和数据。

移动网络连接:笔记本电脑、智能手机、平板电脑和其他移动设备均可使用Li-Fi技术直接连接。Li-Fi技术的短距离连接可提供极高的数据传输速度和良好的安全性。

危险环境下的安全:Li-Fi 为在矿山和石化厂等危险、高安全环境中使用无线电频率所带来的电磁干扰问题提供了一种安全的替代方案。

医疗环境安全:Li-Fi 不发射电磁场,因此不会干扰医疗仪器,也不会受到磁共振成像 (MRI) 机器的干扰。

空气:Li-Fi技术可用于减轻飞机客舱的重量和线缆,并提高已部署LED照明的客舱座椅布局的灵活性。此外,它还能支持机上娱乐(IFE)系统,并将其与乘客的移动设备集成。

水下通信:由于水下环境对信号的强烈吸收,射频技术在水下环境中应用效果不佳。Li-Fi被认为是水下短距离通信的有效替代方案。

车辆和运输工具:如今,路灯系统、交通标志和信号灯以及汽车的前大灯和尾灯都在逐步转向使用LED灯。因此,Li-Fi技术的应用将有助于更有效地实现汽车之间以及汽车与路灯系统之间的通信。

LiFi对人类意味着什么?

Li-Fi技术有望彻底改变无线通信,提供比传统Wi-Fi更快、更安全的数据传输。虽然其工作原理与Wi-Fi类似,但Li-Fi使用光而非无线电波来传输数据,并且拥有更大的带宽容量,使其成为人口密集城市地区的理想选择。

事实上,路灯很快就能提供从行人到车辆等各种数据,从而提升城市基础设施的功能。虽然目前Li-Fi主要应用于工业领域,但预计它将进入智能家居,并成为未来楼宇自动化不可或缺的一部分。

Li-Fi 凭借其速度和安全性方面的优势,有望成为无线通信领域的变革者。

Li-Fi——保护环境的可持续技术

Li-Fi技术不仅速度快,而且环境友好。Li-Fi技术的主要优势之一在于,它无需路由器、调制解调器、信号中继器、放大器和天线等24小时不间断耗电的电子设备。由于Li-Fi与LED灯泡连接,因此无需额外电力消耗,从而降低了家庭和办公场所的成本。

此外,Li-Fi技术有望利用太阳能传输数据,使那些无法上网或电力供应有限的人们能够无线连接网站。Li-Fi技术将为偏远和欠发达地区带来互联网接入,从而有助于弥合数字鸿沟。

Li-Fi技术的未来

更快的连接速度和数据传输速度,为企业带来了令人兴奋的发展机遇。物联网 (IoT) 和 Li-Fi 的融合将为零售商和其他企业带来无数商机。例如,店主可以快速安全地将数据传输到多位顾客的手机上。

Li-Fi技术已经发展了十多年,自诞生以来,已经涌现出许多Li-Fi产品。国防、医疗保健、照明、IT基础设施、电信公司和设备集成商等各个行业的公司都在致力于开发适用于各种应用场景的Li-Fi解决方案。

预计未来几年,Li-Fi技术在国防和安全应用领域也将得到广泛应用。推动这项技术普及的关键因素包括严重的安全威胁、数据丢失的风险以及Wi-Fi网络中的数据泄露或盗窃问题。

在国防领域部署Li-Fi技术将确保传输和存储信息的安全。除了安全性之外,该技术还能确保连接的稳定性,避免数据丢失,并因其诸多优势而有望得到广泛应用。

越来越多的公司意识到Li-Fi的潜力,并投入资源进行产品研发。虽然这项技术尚未普及,但它正在不断发展,融入我们的日常生活只是时间问题。

此外,有报道称苹果公司未来可能会推出支持Li-Fi技术的新iPhone。据此,一些证据显示,在苹果iOS 9.1操作系统源代码中,存在以“LiFiCapability”形式出现的Li-Fi技术相关代码,暗示苹果未来可能会将Li-Fi技术集成到iPhone中。

简而言之,Li-Fi独特的无线通信方式有望显著提升传统无线电技术的性能。凭借更快的传输速度、更高的安全性以及革新我们与科技互动方式的潜力,Li-Fi是一项前景广阔的创新技术,有望改变我们连接互联网的方式。

特稿刊登于《义安报》

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