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有LED燈光就能上網?Lifi能否取代WiFi成新寵兒?

WiFi技術已經越來越普及,不過仍存在無線信號不穩定、上網速度慢、WiFi熱點太少等問題,據統計,2020年支持WiFi無線連接的設備將達17億臺,但隨著設備的進一步增加,2025年基于傳統RF技術的WiFi網絡可能無法滿足設備連接需求。

 


 


    在這種情況下,新型無線連接技術顯然是必要的,LiFi便是最具前景的一種。這類技術通常被稱作可見光通信(VLC),又稱為光保真技術,英文名為Light Fidelity(簡稱LiFi)。
    發明人德國物理學家Haas認為,通過給普通的LED燈泡加裝微芯片,使燈泡以極快的速度閃爍,就可以利用燈泡發送數據,而燈泡的閃爍頻率達到每秒數百萬次,通過這種方式,LED燈泡可以快速傳輸二進制編碼。但對裸眼來說,這樣的閃爍是不可見的,只有光敏接收器才能探測。
    據報告數據顯示:全球可見光通信/LiFi市場可望在2024年達到1013億美元。“錢景”如此可觀,自然也引來眾多的企業“蠢蠢欲動”.那么,目前其應用趨勢又是如何?
    有LED燈光就能上網
    無線電信號傳輸設備存在很多局限性,稀有、昂貴、但效率不高,比如手機,全球數百萬個基站幫助其增強信號,但大部分能量卻消耗在冷卻上,效率只有5%.
    相比之下,全世界使用的燈泡卻取之不盡,尤其在國內LED光源正在大規模取代傳統白熾燈,只要在任何不起眼的LED燈泡中增加一個微芯片,便可讓燈泡變成無線網絡發射器,無需WiFi信號,點一盞LED燈就能上網,這在當前已經成為現實,未來將會更加普及。
    據悉,與目前使用的無線局域網相比,可見光通信系統可利用室內照明設備代替無線LAN局域網基站發射信號,其通信速度可達每秒數十兆至數百兆,未來傳輸速度還可能超過光纖通信。
    利用專用的、能夠接發信號功能的電腦以及移動信息終端,只要在室內燈光照到的地方,就可以長時間下載和上傳高清晰畫像和動畫等數據。
    LiFi更適合室內環境
    簡單來說,LiFi實現數據傳輸的一個必要條件便是光線,與電視中的紅外技術相似,需要通過LED結合傳感器來實現數據傳輸,其傳輸頻率集中在430至770THz之間。基于這種特性,LiFi在醫院、餐廳、學校、飛機、商場等室內環境均有一定發展空間,只需適當升級LED照明、并集成LiFi模塊即可。
    當然,LiFi的傳輸距離相比WiFi短很多,所以要確保設備在照明設備的有效范圍內,陰影甚至陽光直射的環境,都會造成連接中斷。
    目前這類VLC電器的白光源需要由LED提供,只是生產它們往往需要把原本發藍光的二極管與發紅光和綠光的磷粉進行結合,但磷粉發光的速度遠遠跟不上LED開關通斷的速度。
    為此研究人員制造了大約8納米長的溴化鉛銫納米晶體,還用了一種簡便的方式引入常規的氮化物熒光粉,當藍色激光器發光的時候,納米晶體和氮化物同時發出綠光和紅光,這樣,三束光就能結合從而發出白光。
    LiFi,為物聯網提供無限可能
    隨著物聯網設備市場的增長,傳感器可以部署到越來越多的設備和場所中,更加快速以及大量的數據傳輸就顯得更加重要。如果物聯網繼續以目前預測的速率進行增長,那么我們目前的基礎設施將無法處理這樣的數據傳輸要求。
    如果我們希望大數據和物聯網繼續發展,那么LiFi或許能成為唯一可行的解決方案。由于目前的LED燈技術僅僅需要加入一個微小的微型芯片就可以變成LiFi發送器,最終,全世界超過140億的燈泡將會變成140億個發送器。
    結語:但不可否認的是,LiFi也存在一些缺點,例如陽光充足的白天,接收器將無法區分信號;和Wifi不同,LiFi信號不能通過墻壁等等。事實上WiFi的發展并沒有中斷,可以肯定的是,在WiFi技術已經普及、并且難以短時間替代的情況下,優化型技術仍是主流發展方向,適當解決帶寬等問題。
    LiFi如果能夠順利發展,可以在室內環境適當輔助WiFi,幫助人們獲得更好的連接體驗,但在很長一段時間內,它或許都無法取代WiFi.

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