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QQ20131227-1@2x如果把可见光通信技术仅仅变成一个“灯下可以上网”的技术,就把它看小了,这个技术真正伟大的意义在于让每一盏灯都能说话。

凡有灯光处,即有互联网的设想,可能离我们正越来越近,前段时间有媒体报道,复旦大学研制的技术,可能将会替代wifi支持电脑和手机上网。

媒体报道将这个技术称为“lifi”,“研究人员将网络信号接入一盏1W的LED灯珠,灯光下4台电脑即可上网,平均上网速率达150M。”LED白光灯除了照明外还可替代wifi支持上网,一举两得,而且这种照明光使得对wifi信号辐射有恐惧心理的人们更放心了,自然会得到网友的关注和期盼。

Lifi这个名字更容易令公众理解,但在通信专业中它的标准称谓却是可见光通信(Visible Light Communication),简称VLC。这种可见光通信技术其实早已有了,但由于传输距离近、信号易被阻挡、通信速率低等劣势而没有发展起来,随着光信号处理技术的快速进步,可见光通信技术有了突破,自2006年以来逐渐成为了通信研究的热点,复旦大学的研究并不是首创,只是这项技术的一个阶段性成果。

这项技术的原理非常简单,它通过光的强度来携带信息的,光亮代表1,光灭代表0,亮灭的组合就携带了信息。不必担心灯光的亮灭会闪坏了眼,亮灭的节奏极快,肉眼根本就察觉不了,我们仍然可以在柔和稳定的照明光下读书、打毛衣或者看电视。

不过使用LED灯的lifi或者说VLC,仍然难以取代家用无线路由器,现在家用无线路由器使用的是wifi技术,wifi信号不仅可以绕射,而且还可以透射,信号可以穿过墙壁,并在墙壁背面继续形成电波波束。

把无线路由器放在书房,即使房门都紧闭着,卧室里也可以上网。可见光的频率远远高于wifi信号,其传播的直线性很强,基本没有绕射能力和透射能力,稍有阻挡就会导致通信中断,与wifi相比这是很明显的劣势。

可见光通信技术还有一个弊端,那就是用于发射的LED往往以阵列的方式存在,在现有的技术条件下发射端还比较庞大,无法像wifi那样内置到手机里,因此当前的可见光通信更多地用于接收庞大发射装置的下行信号,却不能上传信息。

很难想象坐在灯下只看微博却无法评论转发的手机用户有多么着急,当然这可以通过技术进步解决,不过即使手机可以内置可用于高速通信的LED灯,它发光的强度能否满足通信要求?其光亮是否会令用户反感?是不是会加速手机电池的枯竭?这些都未可知。

考虑到技术发展趋势和产品的实用性,可见光通信不大会替代wifi而在家庭中得到广泛应用,但这并不是说这种技术没有实用价值。这种技术在广播式的公共通信中有着令人兴奋的应用前景。例如LED交通信号灯,当前只是通过颜色给我们传达“红灯停、绿灯行、黄灯来提醒”的简单信息。将来,可以基于LED信号灯,运用可见光通信技术,通过肉眼分辨不出的高速亮灭切换来广播内容丰富的交通信息,由车载机接收下来通知给司机,例如LED信号灯告诉司机前方直行下个路口有拥堵现象,建议右转走另外的道路。

现在的司机可以通过打双闪、切换远近灯光,或者其他的灯光组合来与其它司机进行交流,但能交流的信息实在太少了,但是把光通信技术应用到汽车通信中,前车的尾灯与后车的前灯就可以进行高速通信了,可交互的信息就丰富得多了。

你开车时对着话筒说一句“后面的,离我远点吧,我是新手很紧张,刚才我刹车猛了点,不好意思啊~”,你车的尾灯就会把这段话传给后车的前灯,后车的司机就听到了你给他说的话,如果你愿意的话,甚至传视频也是可以的,开一辆玛莎拉蒂或者兰博基尼,也许能收到很多“土豪我们做朋友”的表白。

在陌生的街道想加油、找宾馆、报警,打开手机的“可见光通信”应用,就会收到旁边路灯的信息,告诉你现在处于哪里,以及你可能需要的一切信息。可见光通信在商业上也会有广泛的应用,霓虹灯不再是单纯的炫目,而可能是促销打折的信息,手机可以接收到灯光中蕴含的该店铺丰富的广告信息。

当我们还是孩子的时候,仰望星空会觉得星星的一闪一闪,非常神秘,随着科技发展,每一盏深夜亮起的灯,都可能对我们传情达意,为我们保驾护航。VLC技术还远未成熟,现在的进展正意味着核心技术已经有了突破,这是一项颠覆性的通信技术,在它大规模推广之后,城市将会真正变成一座智能之城。

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此文已发表于《博客天下》第141期

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21 Responses to “那盏灯不仅能上网,还能说话”

  1. Cloudee说道:

    我估计要是道路上前后车真能对话的话,说的肯定大多是“艹泥马会不会开啊”之类的内容。。。

  2. keeword说道:

    可见光比微波衰减快、穿透性弱,相互间的干扰应该会比较少吧,觉得不应该试图像 wifi 一样,而应该向短距离广播方面发展

  3. 雨森林说道:

    最后的应用前景是我之前没有想到的,确实这样比在家里用要好多了!

  4. xiaotuya说道:

    冬天躲被窝里上网的孩纸,还是比较喜欢WIFI

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  6. imx说道:

    前车急刹的时候给后车一个信号自动判断,估计能减少事故伤亡,0.2s能做不少事情了

  7. cjz010说道:

    可见光通信有什么稀奇之处? 论容量,比不上激光通信,论距离,比不上射频通信,论成熟度,比不上红外通信。
    真想不出可见光通信除了在电磁波频谱上比上述三者有点不同外,其他还有什么差异? 而且,犯得着用可见光来通信么?在人类统治的世界里,可见光的干扰源可是一大堆啊!

  8. tkp说道:

    如果光信号扰乱对方也是可以的吧,原先用探照灯固定飞行器坐标,现在用光信号准确瘫痪某一飞行物。

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    很神奇的自然
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    以后人们可以拿着手机像扫二维码那样对着灯照一下就可以得到各种信息,这种技术可以称为光码。

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    感觉WIFI可以完全取代LIFI,又感觉WIFI不能完全替代LIFI.可能LIFI以后会发展成广播一样定向技术

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