科學大未來｜“Lifi”光速傳輸讓Wifi走入歷史

新網絡“LiFi”！

“開燈就有網”的時代要到來了？

我們即將迎來新的無線網絡標準LiFi ！

2023年7月12日，國際電氣電子工程師協(xié)會（IEEE）正式宣布已通過 802.11bb 并將其添加為基于光的無線通信標準。LiFi一詞是Light Fidelity的縮寫，是由該技術的先驅之一Harald Haas教授在2011年的TEDx TALK上創(chuàng)造的。它以WiFi的變體LiFi命名，直譯過來為“光保真度”，代表無線信號通過光信號傳輸獲得更高保真度和速度。

（圖片來源于攝圖網）

我們生活中最常見的電磁波是光，光具有“快、廣、指向性”的特點，如果能用光來當做信息傳播的介質，那么信息傳播的速度和廣度是不是就可以有著質的提升呢？于是LiFi便誕生了。

Li-Fi是基于光波的無線傳輸，無需與WiFi競爭，是并列于無線局域網的物理層。而標準的發(fā)布不僅是成功將“Li-Fi”帶入了大眾視野，更重要的是將為光通信的發(fā)展與普及提供統(tǒng)一的技術規(guī)范和接口。

（圖片來源于攝圖網）

Li-Fi如何工作的？

LiFi通過頭頂照明利用可見光進行數據傳輸。

簡單來說，它使用LED燈的快速開關來傳輸數據，也就是使用可見光通信（VLC）系統(tǒng)進行數據傳輸來實現。VLC 系統(tǒng)有兩個組件：

1.至少一個包含光電二極管的器件，以便接收光信號；

2. 配備信號處理單元的光源，用于傳輸信號。

（圖片來源于電腦報、侵刪）

Li-Fi使用的是可見光，數據被編碼成光信號，然后通過LED燈發(fā)射出去。接收端設備配備有光敏元件，可以檢測到這些光信號，并將其解碼為數據。這樣，LED燈就能成為一個無線數據的傳輸介質。

Li-Fi的優(yōu)勢

光信號的速度

LiFi是一種無線通信傳輸技術，與WiFi和5G等傳統(tǒng)技術不同，它使用光信號而不是無線電頻率來傳輸數據。所以通過利用光譜，LiFi實現了更快（據官方宣傳比WiFi快100倍）、更可靠、更安全的數據傳輸。

（圖片來源于騰訊網、侵刪）

光信號的安全

LiFi是基于光波的無線傳輸，具有更低的延遲和抖動，也由于光無法穿墻傳輸信號，并且光信號無法穿透墻壁，這也就意味著Li-Fi的安全性很強，從而減少了信號干擾和竊聽風險，也可以有效避免人們日常使用Wi-Fi所遇到的“蹭網”現象，并且能夠實現室內厘米級精度的定位導航。

（圖片來源于攝圖網）

Li-Fi的用武之地？

Wi-Fi的普及在于其普適性，90%以上的網絡環(huán)境都可以采用Wi-Fi進行數據傳輸。但在一些特殊的環(huán)境中，Li-Fi有著得天獨厚的優(yōu)勢，比如：無線電不易覆蓋、對無線電信號敏感的特殊空間、在特定的空間內的大量信息傳輸以及對安全性要求極高等場景。

場景一：飛機

1. 飛機是一個對無線電信號敏感的特殊空間。不得和其他無線電信號發(fā)生干擾。

2. 飛機里人員密集，對網絡需求量可能比較大，需要提升傳輸速率

3. 由于使用環(huán)境的狹小和特殊性，走線是否方便也是飛機客艙實現無線通信的問題之一

4.發(fā)熱量大、能量轉化率、運行穩(wěn)定性和安全性等，也都是飛機客艙實現和控制無線通信所要優(yōu)先考慮的問題。

現在的飛機飛行的過程中都會要求乘客關閉手機或者開啟飛行模式，短時間斷網，在特殊的環(huán)境中有著得天獨厚的優(yōu)勢的Lifi的出現，將會有可能改變這一現狀。

（圖片來源于攝圖網）

場景二：醫(yī)院

1. 解決設備干擾

醫(yī)療場景中，許多監(jiān)護、檢測、檢查及治療的電子醫(yī)療設備都工作在2.4GHZ ISM頻段上。周圍使用以2.4GHz作為工作頻率的射頻無線通信技術（即傳統(tǒng)Wi-Fi技術）進行無線數據傳輸，則可能會與電子醫(yī)療設備相互干擾。

Li-Fi技術可以巧妙的避免這一頻段沖突，其與醫(yī)療設備之間互不干擾，從而可以同時保證設備的正常運行以及在不同環(huán)境中的高質量通信。

2.信息安全保密

通過給予每個LED燈一個獨特的ISP連接，亦可以實現高保密性的信息傳輸，共享的數據將只提供給授權的醫(yī)生、護士和病人，幾乎沒有個人信息泄露。

（圖片來源于攝圖網）

根據上兩個場景所述，飛機、醫(yī)院等應用場景可以成為Li-Fi的試煉場。在應用方面由此可見光通信其實還是擁有廣闊市場的，可以廣泛應用于室內通信、車燈通信、水下通信和醫(yī)院、核電站等特殊場所的特定通信和定位系統(tǒng)。

尤其是在無線電頻段越來越擁堵之際，Li-Fi不是Wi-Fi的替代品，而是對Wi-Fi傳輸場景的補盲，畢竟非無線電是它最大的優(yōu)勢。

那么，你期待這個新標準LiFi嗎？

說不定以后吃飯娛樂場所問的，就是你家LiFi密碼是多少了。

Li-Fi基于光波的無線傳輸

你知道光的奧秘嗎？

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