隨著通信技術的發(fā)展,我們的信號傳輸速度越來越快。不管是在床上、沙發(fā)上、陽臺上還是馬桶上,我們總是用各種方式連WiFi,甚至家里斷網(wǎng)時還能蹭蹭隔壁家的WiFi,薅一下鄰居老王的羊毛。
不過說起WiFi,許多人還是覺得它不夠快,以至于在家里用手機連WiFi下一個大型游戲還是需要等半個小時左右,這個時間小伙伴可能一局游戲都已經(jīng)打完了。如果我告訴你,現(xiàn)在有一種比WiFi的速度快100倍的技術,你信嗎?你感興趣嗎?你會把它用在生活里面嗎?
這就是LiFi,你沒聽錯,它的名字和WiFi很相似。LiFi的全稱為“Light Fidelity”,是一種利用可見光波譜(如燈泡發(fā)出的光)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜聼o線傳輸技術。目前這種可見光的傳輸速度可以達到每秒數(shù)十兆甚至數(shù)百兆,是WiFi的100倍,其未來的傳輸速度還有可能超過光纖。除此之外,它還比WiFi更安全、更節(jié)能。
OPPO首款支持LiFi技術的智能手機專利曝光
2019年12月,OPPO向國家知識產(chǎn)權局申請了一項智能手機的外觀設計專利,這項專利于近期才被公布出來。該專利涉及一款可支持LiFi通信技術的智能手機,這款手機的背面有一個矩形區(qū)域,用于放置LiFi設備。這一專利主要是描述OPPO手機的外觀設計,因此對于該手機如何應用LiFi技術卻沒有多少提及。不過,在提交此外觀設計專利三天后,OPPO還申請了相應的實用新型專利。
OPPO首款支持LiFi技術的智能手機
這項名為“LiFi設備和該設備的投影系統(tǒng)”的專利主要討論了OPPO如何在移動設備中使用LiFi技術。這一安裝在OPPO智能手機中的LiFi設備,它由外殼、印刷電路板和用于信號接收的LiFi模塊組成。LiFi不僅提供了比WiFi高得多的傳輸速度,而且還具有較低的延遲(就像5G一樣),該技術還可以支持手機高幀頻傳輸高分辨率的圖像,例如大型視頻和音頻文件。這準確地描述了LiFi技術的工作方式,該文檔現(xiàn)在也已包含在WIPO(世界知識產(chǎn)權組織)數(shù)據(jù)庫中,以在全球范圍內(nèi)保護這一突破性創(chuàng)新。
LiFi技術是如何傳輸信息的?
德國物理學家先驅(qū)哈斯(Heald Haas)是LiFi技術的發(fā)明者。哈斯和他的團隊于2011年首次展示了LiFi。LiFi技術以LED燈為載體,通過在LED燈上植入一個微小的芯片,利用電信號控制發(fā)光二極管(LED)發(fā)出肉眼看不到的高速閃爍信號來傳輸信息,這種技術做成的系統(tǒng)能夠覆蓋室內(nèi)燈光達到的范圍,電腦不需要電線連接,只要在室內(nèi)開啟電燈,無需WiFi也可接入互聯(lián)網(wǎng)。
只要在不影響正常照明前提下,LED燈將信息通過芯片中的調(diào)制器進行調(diào)制后,將數(shù)字信號載頻到燈具上,利用LED發(fā)出快速的光脈沖來傳輸信息。然后在接收端利用光電轉(zhuǎn)換器接收含有信息的可見光,并轉(zhuǎn)換為電信號,接著進行濾波、整形和放大,并從中解調(diào)出相應的模擬信息。
如果需要雙向傳輸(即下行和上行)或多路傳輸,則需要進行頻譜區(qū)分或多路取樣調(diào)制,并加入同步識別信號和同步檢測信號。LiFi利用快速的光脈沖無線傳輸信息是完全可行的,只要根據(jù)不同速率在光中編碼信息,例如LED開表示1,關表示0,通過快速開關就能傳輸信息。由于LED的發(fā)光強度,人眼不會注意到光的快速變化。
與WiFi相比,LiFi的優(yōu)點和缺點是什么?
盡管我們大量使用WiFi,但該技術也有一些缺點,例如WiFi通信的路由器天線桿比較耗電等。由于LED燈已經(jīng)被廣泛使用,因此LiFi應該更加節(jié)能和高效。地域局限性也可能是WiFi的一個問題,例如在飛機上,不要說沒有WiFi信號,就連移動網(wǎng)絡都沒有,因此在這一類區(qū)域,LiFi的價值就體現(xiàn)出來了。
除此之外,安全性和隱私性是一個廣為關注的問題,由于無線電波可以穿透墻壁,因此很容易被不法分子攔截,從而竊取個人信息。LiFi可以解決這些問題。首先,LiFi的傳輸速度很快,目前其速度已經(jīng)超過了10Gbps,這比當前的WiFi網(wǎng)絡快100倍。將來,通過適配的LED和系統(tǒng),這一速度甚至有可能超過15Gbps。
此外,LiFi還可以在高密度環(huán)境中使用,以便更多的人可以使用LiFi網(wǎng)絡。這種技術甚至還能實現(xiàn)水下通信,這也是美國海軍對這種新技術表現(xiàn)出興趣的主要原因,他們希望利用這種技術來改善潛水艇的通信。LiFi還有一個附加的優(yōu)點,由于光線不能穿透墻壁,因此只要在房間拉上窗簾,不讓LED的燈光傳出房間之外,我們的個人信息就不會被不法分子攔截,也不會泄露。由于是利用光來傳輸信號,因此它對人體也是十分友好。
如今,還是會有些人對WiFi的無線電波非常敏感,甚至人們對WiFi的危害性也存在爭議,使用LiFi則不會有這方面的困擾。不過,LiFi的主要缺點是它只有10米的傳播范圍,而WiFi則有32米。此外,LiFi僅適合下行鏈路的單向傳輸,雙向傳輸對于該技術而言還是一個難題。
由于LiFi技術的上述特性,它可能無法完全取代WiFi,但或許會成為WiFi的重要補充。LiFi技術的安全性可以使其應用在眾多WiFi無法部署或不方便部署的地方,例如醫(yī)院、礦井或飛機等場景內(nèi),同時由于LiFi技術的隱私性,它還可以為機密會議或者在軍事上提供支持。
目前的手機在逐漸支持5G信號,以加快手機上網(wǎng)速度。5G的快不用說,許多小伙伴或許已經(jīng)體驗到了。