哈斯是蘇格蘭愛丁堡大學(xué)移動(dòng)通信專業(yè)的一名教授,數(shù)年來一直堅(jiān)稱數(shù)據(jù)可以通過LED燈泡傳輸。現(xiàn)在,他成功創(chuàng)建出了一個(gè)“Li-Fi”(譯者注:LightFidelity,可見光無線通信技術(shù))系統(tǒng)的工作模型。
在最近的一次TED演講中,哈斯展示了一種Li-Fi樣機(jī),它使用商店買來的LED燈泡將一段視頻信號(hào)傳輸?shù)教柲茈姵?,從而傳輸?shù)诫娔X上。
“Li-Fi本質(zhì)上與Wi-Fi相同,除了一個(gè)小小的差別——我們使用周圍環(huán)境中的LED光線而非無線電波實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無線傳輸,”哈斯說。
傳統(tǒng)的Wi-Fi利用無線電信號(hào)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娫掚娔X等設(shè)備上。當(dāng)前,全世界大概一半的網(wǎng)絡(luò)傳輸量由Wi-Fi承擔(dān)。由于上網(wǎng)人數(shù)不斷增多以及“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)(普通物理對(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,比如可遠(yuǎn)程控制的咖啡機(jī)以及智能汽車)的不斷發(fā)展,預(yù)計(jì)這個(gè)百分比在接下來的幾年里會(huì)繼續(xù)上漲。包括哈斯在內(nèi)的一些專家擔(dān)心這將導(dǎo)致所謂的“頻譜危機(jī)”,即Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)在大量需求壓力下速度減慢。
“射頻頻譜并不能充分滿足需要,”哈斯說。“它被頻繁使用,已經(jīng)擁擠不堪……我們?nèi)C(jī)場(chǎng)和旅館時(shí)可以看到,在這些場(chǎng)所大家都想獲得網(wǎng)絡(luò)連接,導(dǎo)致網(wǎng)速非常慢。這一場(chǎng)景大概在12、15年前就已出現(xiàn),我當(dāng)時(shí)就想‘怎樣能更好地進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸呢?’”
最新的Li-Fi樣機(jī)(pureLiFi公司)
利用可見光譜傳輸數(shù)據(jù)的理念并不新鮮。1880年,亞歷山大·格雷厄姆·貝爾(AlexanderGrahamBell,電話發(fā)明者)就曾使用太陽能的光線電話機(jī)將聲音通過一束日光進(jìn)行信號(hào)傳遞。在過去的幾十年中,有許多科研人員就使用可見光傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行過研究。
與前人不同的是,哈斯教授發(fā)現(xiàn)了普通LED燈泡傳輸數(shù)據(jù)的用途——Li-Fi的關(guān)鍵要素。在哈斯首次開始尋找可替代的無線網(wǎng)絡(luò)時(shí),正值LED燈泡因其較傳統(tǒng)的白熾燈泡節(jié)省能源的優(yōu)勢(shì)在家庭中普及。LED燈泡由傳動(dòng)器控制,它能使燈泡迅速變暗或快速開啟關(guān)閉。受此啟發(fā),哈斯考慮到,在光的這種微妙到人眼察覺不到的明暗變化里可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的編碼。
于是哈斯帶著學(xué)生們開始利用宜家家居(IKEA,瑞典公司)生產(chǎn)的電燈做實(shí)驗(yàn),用LED燈泡換掉原裝的白熾燈泡。最后,他們用電燈和太陽能電池板制造出了一種可工作的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)系統(tǒng)。他們的研究在愛丁堡大學(xué)的一棟建筑里完成,而這棟建筑恰恰是以出生在蘇格蘭的亞歷山大·格雷厄姆·貝爾命名。
Li-Fi旨在要比Wi-Fi速度更快。在最近的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)人員已經(jīng)可以使Li-Fi傳輸速度達(dá)每秒224千兆比特。以此速度,僅用一秒就可以下載將近20部標(biāo)準(zhǔn)長度的電影。根據(jù)哈斯的研究,由于Li-Fi信號(hào)都包含在一個(gè)小區(qū)域內(nèi),而不像無線電信號(hào)那樣分散,Li-Fi的數(shù)據(jù)密度可以達(dá)到Wi-Fi的一千倍。
除了比Wi-Fi速度快,Li-Fi將更加安全,哈斯說道。Wi-Fi信號(hào)可以穿過墻壁(讓你的鄰居可以蹭網(wǎng)),而家庭的Li-Fi信號(hào)拉上窗簾就可以封閉于室內(nèi)。這種上網(wǎng)方式并不意味必須要一直開著燈,哈斯說——燈泡可以暗到這樣一個(gè)程度,雖然看起來是關(guān)著的,但仍可以傳輸數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在,哈斯的pureLiFi公司已經(jīng)開始為一家有限公司客戶大規(guī)模生產(chǎn)Li-Fi路由器。他們希望在接下來的幾年內(nèi)能擴(kuò)大Li-Fi路由器的市場(chǎng)。Li-Fi在未來大概兩年的時(shí)間里可以投入商用和工業(yè)使用。那之后,進(jìn)入普通家庭的那一天就不遠(yuǎn)了。這種方法可以使電熱水壺、烤箱等任意一種裝置通過LED照明燈便捷地連接網(wǎng)絡(luò),最終加速物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來。哈斯也把Li-Fi技術(shù)看做使邊遠(yuǎn)地區(qū)連接網(wǎng)絡(luò)的一種手段,譬如使用山頂?shù)陌l(fā)射機(jī)和房頂?shù)奶柲茈姵匕迳暇W(wǎng)。LED路燈甚至可以用來構(gòu)建室外的Li-Fi網(wǎng)絡(luò),使人們?cè)谕獬鰰r(shí)保持連網(wǎng)狀態(tài)成為可能。
Li-Fi的傳輸速度到底能達(dá)到多快尚不清楚?!癓i-Fi技術(shù)有許多優(yōu)點(diǎn),但還須攻克一些難題才能在生活中普遍應(yīng)用,”印度加爾各答圣沙維爾學(xué)院(St.Xavier'sCollege)的研究人員寫道,其中就包括因霧或其他情況光線被遮擋時(shí)Li-Fi信號(hào)會(huì)減弱。盡管如此,報(bào)告還指出Li-Fi工業(yè)到2018年預(yù)計(jì)將價(jià)值六十億美元。
并非只有哈斯和他的團(tuán)隊(duì)在研究Li-Fi技術(shù)。中國的研究員也已經(jīng)開發(fā)了一種基本的Li-Fi樣機(jī),實(shí)現(xiàn)用一個(gè)LED燈泡為幾臺(tái)電腦提供網(wǎng)絡(luò)。德國的一個(gè)研究機(jī)構(gòu)弗勞恩霍夫研究院(FraunhoferInstitute)也已經(jīng)在致力于Li-Fi熱點(diǎn)的樣機(jī)研究。美國國家航空航天局(NASA)最近宣布了關(guān)于Li-Fi在太空旅行中潛在用途的研究計(jì)劃。
“白熾燈泡傳送光明,”哈斯說?!?0年后,LED燈泡將實(shí)現(xiàn)數(shù)百種應(yīng)用軟件的使用?!?/span>
(審核編輯: 智慧羽毛)