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非光通讯图片 听起来很炫的光照通信,取代不了5G和WiFi
发布时间 : 2025-05-06
作者 : 小编
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听起来很炫的光照通信,取代不了5G和WiFi

Wi-Fi我们都知道是什么,那么Li-Fi呢?

虽然这两个名字只有一个字母的区别,但却是两种截然不同的技术。

日前,电气和电子工程师协会 (IEEE) 通过 了802.11bb标准,将Li-Fi技术正式规范化,它作为一种基于光的无线通信技术被包含在内。

那么,Li-Fi究竟是什么技术?Li-Fi会取代Wi-Fi吗?未来我们上网、打电话,都可以通过Li-Fi实现吗?

Li-Fi:用可见光而非电磁波通信

Li-Fi并不是一个特别新鲜的概念,早在十几年前,移动通信领域的学者Harald Haas就在一场TED演讲里科普了一把Li-Fi技术,他的演讲标题是“用每一个灯泡传输无线信号”。Li-Fi是英文“Light Fidelity”的缩写,可以翻译成光照上网技术。

我们都知道,现有的Wi-Fi、5G等通信技术,都是基于电磁波实现的。一般来说,全球各个国家和地区都会划分好相应的频谱资源,比如某个区间是给5G用的,另一个是给4G用的,还有的是给Wi-Fi用的。基于电磁波实现的无线通信领域非常多,一个非常直接的结果就是频谱资源变得很紧张。最近的例子就是WiFi 7和5G要在6GHz频段上抢频谱。

而Li-Fi则是另一种思路,我们日常见到的可见光,也能成为数据传输的方式。比如说,一盏亮着的灯,其实可以通过亮灯、关灯这两个状态来代表1和0,从而传输计算机领域的二进制数据。而且,通过特点的芯片控制灯泡,理论上可以做到1秒内开关上百万次,短时间里就能传输大量数据,同时肉眼不会感知到。

(图源Pixabay)

对于灯光单位时间内的开光次数,还有个我们更熟悉的名词——“频闪”。比如市面上主打护眼功能的学习台灯,通常会以高频闪作为核心卖点。我国对合格灯具产品的要求是3125Hz,即闪动频率为3125次/秒。而手机屏幕方面,当年很多人排斥OLED屏就是因为它的低频闪问题。当然,如今随着技术进步,OLED屏已经能做到1920Hz高频。

Li-Fi有很多优点,首先,它避开了电磁波这条拥挤的赛道,另辟新径,通信资源方面拥有天然的优势。

其次,可见光设备现实中非常普及,比如LED灯设备的数量就远远超过通信基站。 理论上说,只要在现有的灯具上安装一块用于调控信号的微型装置,就能让它成为Li-Fi设备,实现成本要低很多。可见光本身自带能源,也不用像基站那样额外供电。

(图源lifi.co)

另外,随着LED技术的不断进步,Li-Fi在实验室里的传输速率上限也在不断被突破。2015年,央视曾报道称,我国可见光研究中实时通信速率能达到50Gbps。

而且,Li-Fi还有保密性好的优点,比如在封闭空间里,光线一被遮挡就不容易折射出去,传输的内容泄露的风险也就更低了。

Li-Fi的缺点也很致命

开头我们说了,Li-Fi不是一项很新鲜的技术,投入研究的时间并不短,技术优势也不少,但现实中应用的场景并不多,这主要源于Li-Fi有很多较为致命的缺点。

首先,Li-Fi对双向通信的支持并不友好。 日常生活中,无论是有线宽带还是4G、5G,都有一个上下行的概念,即下载和上传。在灯泡上装一个信号发射器,可以让让手机接受到光信号。但是,如果手机要传输数据给灯泡这一端要如何实现?手机上装一个灯泡好像不太现实,毕竟你也不想玩手机的时候被一盏灯刺着眼睛。如果像Harald Haas的演讲中演示的那样用红外线实现,那么速率恐怕又会是个问题。

其次,光信号的抗干扰性很差。 我们都知道,光线很容易被阻挡,不仅钢筋混凝土的建筑物可以彻底隔绝光线,雾霾雨水这些也能让光线迅速衰减。对比之下,基于电磁波的Wi-Fi、蜂窝网络,穿透性就要好太多了。可能有人会问,光纤不也是通过光信号实现的吗,光纤的传输效率也不低?

(图源Pixabay)

只是,光纤虽然是通过光信号来传输信号,但它本身是借助光纤这一物理介质实现的,用于传输的光线封闭在光纤内部,通过全内反射来传播,损耗非常小。但光纤本质上还是有线传输,无线传输场景下,低消各类干扰,难度非常大。

因此,尽管Li-Fi有技术上的优势,但这些缺点也相当致命,它们直接限制了Li-Fi在现实场景中的落地。

Li-Fi不是取代者,而是补充者

对于新兴的技术,大家总容易寄托太高的预期,研究者和相关的机构,也乐于鼓吹。但一项技术迟迟未能落地,必然是遇到了现阶段无法克服的难题,商业化道路上有越不过去的坎。Li-Fi是一项非常炫酷的技术,理想条件下能够带来崭新的体验。

只是,目前来看,Li-Fi并不具备取代Wi-Fi等通信技术的可能性。 毕竟,基于电磁波的通信技术,经受住了过去几十年的考验,无论是从用户体验还是商业化的角度来说,都非常成功。而Li-Fi虽然在底层技术上看起来很有颠覆性,但抗干扰性差等致命缺点,让它难以真正大规模普及。

当然,虽然短时间里无法像Wi-Fi、蜂窝网络那样遍地开花,但Li-Fi在小范围里还是能找到适用的场景。早在2017年,NBA球队金州勇士比赛的一个场馆里,采用了Li-Fi技术来给球迷上网, 球迷们站在球馆顶棚下LED光射下来的地方,就能连上网,这缓解了Wi-Fi和蜂窝网络的拥堵卡顿。有意思的是,现场还配备了发电瓷砖,球迷踩在上面就能发电,发出的电用于照明和Li-Fi上网。

电器大厂飞利浦尝试过在家乐福超市里的LED灯具上布置Li-Fi技术,虽然不能给顾客上网,但却能用于室内定位,它的精准度显然要比GPS高多了。

最近几年的CES等展会上,也能看到厂商展示的Li-Fi台灯、照明面板等产品。说实话,这类设备概念意义更重,毕竟用它们上网目前肯定还没有Wi-Fi方便。但它们的存在,至少说明Li-Fi还是有用武之地的。

(图源Oledcomm)

小雷认为,未来相当产的一段时间里,Li-Fi主要的应用场景应该是作为已有通信手段的补充技术。另外,对于下一代移动通信技术6G,很多人也认为它将是多种通信技术的综合体,除了电磁波,还包括卫星定位、Li-Fi等。或许进入6G时代后,Li-Fi的技术潜力,会得到更进一步的释放。

(题图来自Pixabay)

文峰光电申请非接触扩束型光通信组件专利,解决光通信组件连接相关弊端

金融界 2024 年 7 月 26 日消息,天眼查知识产权信息显示,淮南文峰光电科技股份有限公司申请一项名为“非接触扩束型光通信组件“,公开号 CN202410667244.9,申请日期为 2024 年 5 月。

专利摘要显示,本发明公开了非接触扩束型光通信组件,涉及光通信配件技术领域,包括拆除机构,所述拆除机构的两侧对称连接有卡合机构,两个所述卡合机构的相背侧均连接有导向机构,两个所述导向机构的相背侧均设置有连接机构,所述卡合机构包括第三圆形壳,所述第三圆形壳的外表面靠近中间的位置固定连接有连接环,所述连接环的外表面固定连接有第二圆形壳,且第三圆形壳和第二圆形壳的高度一致,所述第三圆形壳的外表面位于连接环上方的位置等距开设有多个卡槽。该非接触扩束型光通信组件,设计结构简单,连接可靠,有效解决了螺纹连接方式容易产生摩擦损伤的问题也避免了卡扣裸露在外部容易磨损而导致一系列弊端的情况。

本文源自金融界

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