Li-Fi技术让LED灯成为上网设备

闪烁的灯光通常会让人感到头晕,如果闪烁次数达到每秒24次,人眼就感觉不到灯光闪烁,这就是人们能正常观看电影的原因。普通的日光灯的闪烁次数为每秒至少100次,人眼根本对此毫无感觉。如果灯光闪烁达到每秒数百万次,这种灯光不仅可以用来照明,还能用于传输数据。可见光无线通信(Li-Fi)就是基于这种技术理念的通信技术。

Li-Fi技术以LED(发光二极管)为光源,其通信原理与海军使用信号灯的原理一样。换言之,Li-Fi技术将信息编码成闪烁光线,并以此来传输信号及组建局域网(LAN),组建方式与基于微波的标准无线网络类似。实际上,LED灯只是Li-Fi网络设备的一个重要部分,接收灯光信号却不能使用LED灯,而是使用光电二极管(Photo-Diode)来将LED灯发出的闪烁的灯光转变成计算机可以识别的电信号。

海军信号灯

Li-Fi 网卡, 可以看到一个LED灯和一个光敏二极管

与WiFi相比,Li-Fi有两个有优点。首先,这种Li-Fi信号不会穿透墙体,在一个设立在没有窗户的房间里的组建Li-Fi局域网比WiFi局域网要安全,WiFi的微波信号会很容易地穿透建筑材料,传输的信息有可能被墙外人窃取;其次,Li-Fi不会干扰广播或雷达信号,而WiFi有时会干扰这些设备的无线信号。在WiFi有可能对电子设备产生危险干扰的场所,例如医院手术室、核电站等场所,均可安装Li-Fi局域网。

Li-Fi局域网示意图

航空业极有可能是从Li-Fi技术获益的主要行业。近年来,随着航空电子设备的技术要求变得越来越严格,为了保护航空电子设备免受无线信号干扰,Li-Fi技术绝对是一个安装选项。这就意味着可以在飞机机舱内组建Li-Fi局域网,为乘客提供娱乐节目,并让配置了Li-Fi设备的手机和电脑连接互联网。

利用可见光通信组建局域网还能节省重量,因为机载乘客娱乐系统无需使用电缆来连接。为此,今年上半年,欧洲大型飞机制造厂商空中客车公司让一家名为维孟尼(Velmenni)的印度公司在自己的一架飞机机舱实体模型内安装和测试Li-Fi网络。维孟尼公司希望能使用乘客的阅读灯来传送信号。

英国纯光学通信公司制造的LED元件只需一根电缆就能传输电力和数据。有了这种LED灯,组建Li-Fi局域网将是一件相当简单的事情。纯光学通信公司还在设计一种特殊LED灯,此种LED灯在灯光暗淡的情况下,仍能发送信号,只要有与之相匹配的高灵敏光电二极管,即便是灯光暗淡的情况下,从互联网下载一部电影并非难事。

纯光学通信公司正着手将Li-Fi设备进行小型化,以便将这些设备嵌入生产设备内。迪拜零壹(Zero. 1)公司也在着手将摄像头安装进具备Li-Fi功能的新款智能手机。作为最具影响力的数码产品公司,苹果公司已经在今年年初就将“光学通信功能”代码嵌入 iOS 9.1操作系统。

除了组建Li-Fi局域网之外,Li-Fi设备制造厂商认为Li-Fi设备可以用于大型建筑的室内导航。例如GPS卫星发出的信号有时不能有效地进入大型建筑内部;在此情况下,LED灯就不仅能作为Li-Fi信号传输装置,还可以用作定位信标,能让使用者通过相应设备对自身进行定位。卢斯欧姆(Luciom)公司已经在靠近巴黎的奥利机场和里尔市的一个超级市场的顶灯上安装了此类LED灯。在机场,LED信标能引导顾客前往正确航班行李传送带;在超级市场,LED信标能引导顾客前往正确的商品柜台。

主要无线上网设备示意图

无须讳言,阳光会干扰Li-Fi信号,但在晚上,黑暗环境会让具备Li-Fi功能的路灯工作良好。Li-Fi功能看起来就成为了电子通讯设备的众多功能的之中的一个;有可能不会替代常规WiFi设备,但却可以减轻人们对WiFi设备的依赖,为不能使用WiFi设备的特殊工作环境提供安全的上网方式。