LED灯除了照明外,还可以实现通信,即建立反向信息传输通道来上传信息。同理,只要给照明用的LED灯同时装上光/电转换器,接收计算机(内置有LED灯)发出的光信号即可。如此一来,LED灯在照明的同时,还扮演了无线路由器的角色,起到了照明和通信的双重作用。
用LiFi上网,1秒下载一部电影
可见光通信是1999年由中国香港大学的一位学者提出的,近几年在英国、德国、美国和中国等国家的研究有了突破性进展。
2011年,英国将LiFi的通信速率刷新到10G,用这样的速率上网,下载一部1G容量的电影,只需不到1秒的时间,速度之快远超人们的想象。2013年9月,复旦大学试验了一台LiFi样机,通过一盏1瓦的LED灯接入网络信号后,灯光下的4台电脑即可同时上网,通信速率可达3.75G,平均上网速率达到150M,网速登上了一个新的高度。2014年1月,法国一家公司演示了一款LiFi智能手机,它通过前置摄像头改装而成的光感应器,接收载有信号的LED灯光,平均上网速率为10M,预计一到二年后就能实现产业化。2014年10月,美国研究出了一种超快LED灯,发光速度提高了1000倍,能更大程度地提升LiFi的通信速率。
据媒体报道,1月7日,复旦大学签订了企业入驻协议,其LiFi项目将开启产业化进程。另外,据外媒报道,英国的pure Lifi创业公司日前宣布获得了金额为1500万英镑新投资,支持其开发LiFi网络产品Li-Flame系统,它能把现成的LED灯变为LiFi接入点,完成双向传输数据的功能———实现“拥有Li-Flame,见到LED灯光就能上网”。
LiFi上网有哪些优势
LiFi从最初提出,到向产业化迈进,不过短短十余年。主要原因是它与无线电通信和其他光通信相比,有着诸多突出的优势。
频谱资源丰富。电磁频谱通信过载现象非常严重,而可见光的频谱范围和频带宽度远超过无线电频谱,频谱资源非常丰富。因此,利用LiFi将大大减轻现有无线电频谱使用的压力。
传输速率超快。许多人肯定有这样的体会:家里接入的上网宽带达8~12M,但上网速度并不快,看视频或下载大文件时常会卡,如果再用无线路由器转发一次,用Wi Fi信号上网,卡的情况会更多。可见光的带宽本身就很宽,意味着更高的传输速率。况且,已经推出的实验室产品表明,LiFi轻而易举就能实现100M以上的传输速率,未来在实际应用中很可能到达1G以上,如此的上网速度,你还担心卡吗?
通信无害安全。许多家里装了Wi Fi的人一定会有这样的习惯:每晚临睡前总记得关掉无线网络,担心无线信号对人体有害。LiFi的信号位于可见光频率范围内,发出的是普通灯光,对人体基本无害,而且功耗不大,可以说是“绿色通信”。另外,可见光不能穿透物体,在室内用LiFi,拉上窗帘后,LiFi信号既不能透出窗外,也无法“穿墙而过”,再也不用担心别人破解你家的Wi Fi密码,“共享”你家无线网络了。
方便节能高效。LiFi主要通过LED灯实施,利用现成的电网线路,不需再铺设专门的信号线路,而且安装快捷,可以置于室内任何地方,开灯照明的同时就能传输信号,消耗功率还不到发光功率的5%,成本估计不到光纤宽带的一半,还能在人眼适应的范围对照明功率进行调节,可以说,满足最佳通信需要,且方便高效。
LiFi军用大有作为
虽然目前LiFi仍处在发展当中,尚未形成商业产品和实现产业化,但它透射出的突出优势,可以在军事应用领域发挥很大的作用。
水下通信探测
电磁波的水下传播时距离很近,完成水下通信和探测很难。上世纪60年代初,人们发现海水对蓝绿光的传播影响要小得多,可作为水下的一个传播窗口,才解决了电磁波水下通信和探测问题。LiFi的出现,使电磁波水下传输有了一个新的选择,利用蓝绿光LED灯构建水下通信或探测系统,有可能加快实现人们长期向往的电磁波水下通信和探测的梦想,从而为与潜艇的快速通信、水下特种作战通信和水下目标探测提供高效通信手段。
特殊场所通信
与民用领域类似,在野战医院手术室、战机和舰艇等场所,为防止射频信号干扰,一般不允许使用无线电设备。而武器弹药库、导弹发射井以及保密要求高的特殊场所,同样禁止携带无线电设备。这样一来,这些场合的通信受限,不能满足任务需求。有了LiFi后,只需把特殊场所的LED灯接入卫星或其他通信网络中,自然就能规避上述问题,在满足信息保密要求的同时,更好地实施与外部的信息交换,提高任务效率。
军用物资保管
军队各个战区的器材物资保障基地里面有成千上万种军用器材物资,要以最快速度找到并了解其储备情况并非容易的事。利用LiFi就能很好的解决这一难题。只要通过室内LED灯建立一种物资保管系统,LED灯在照明的同时,发出LiFi信号,包含物资品名、采办时间、入库数量、性能参数和放置位置等信息,保管员通过手持移动设备接收这种信号,就能快速而准确地找到指定的器材物资,实现对库存物资的高效管理。
战机起降监控
在陆地军用机场或航母甲板上,以LED灯为主,建设战机起降的照明指示设施,实现了利用LiFi在满足战机夜晚照明和指示需求的同时,建立起战机起降指挥系统的通信链路,自动传输信息和起降指令信号,监控战机启动和故障状况以及实时位置,为战机高效作战提供可靠的安全保障。