比WiFi快100倍赶超光纤 OPPO的LiFi技术到底是个啥?
【手机中国】随着通信技术的发展,我们的信号传输速度越来越快。目前的手机在逐渐支持5G信号,以加快手机上网速度。5G的快不用说,许多小伙伴或许已经体验到了。不过除了移动网络,家用网络也是我们上网的常见阵地。有了WiFi,我们在家就可以稳定高速地上网冲浪。不管是在床上、沙发上、阳台上还是马桶上,我们总是用各种方式连WiFi,甚至家里断网时还能蹭蹭隔壁家的WiFi,薅一下邻居老王的羊毛。
不过说起WiFi,许多人还是觉得它不够快,以至于在家里用手机连WiFi下一个大型游戏还是需要等半个小时左右,这个时间小伙伴可能一局游戏都已经打完了。如果我告诉你,现在有一种比WiFi的速度快100倍的技术,你信吗?你感兴趣吗?你会把它用在生活里面吗?
这就是LiFi,你没听错,它的名字和WiFi很相似。LiFi的全称为“Light Fidelity”,是一种利用可见光波谱(如灯泡发出的光)进行数据传输的全新无线传输技术。目前这种可见光的传输速度可以达到每秒数十兆甚至数百兆,是WiFi的100倍,其未来的传输速度还有可能超过光纤。除此之外,它还比WiFi更安全、更节能。
LiFi(图源网)
OPPO首款支持LiFi技术的智能手机专利曝光
2019年12月,OPPO向国家知识产权局申请了一项智能手机的外观设计专利,这项专利于近期才被公布出来。该专利涉及一款可支持LiFi通信技术的智能手机,这款手机的背面有一个矩形区域,用于放置LiFi设备。这一专利主要是描述OPPO手机的外观设计,因此对于该手机如何应用LiFi技术却没有多少提及。不过,在提交此外观设计专利三天后,OPPO还申请了相应的实用新型专利。
OPPO首款支持LiFi技术的智能手机
这项名为“LiFi设备和该设备的投影系统”的专利主要讨论了OPPO如何在移动设备中使用LiFi技术。这一安装在OPPO智能手机中的LiFi设备,它由外壳、印刷电路板和用于信号接收的LiFi模块组成。LiFi不仅提供了比WiFi高得多的传输速度,而且还具有较低的延迟(就像5G一样),该技术还可以支持手机高帧频传输高分辨率的图像,例如大型视频和音频文件。这准确地描述了LiFi技术的工作方式,该文档现在也已包含在WIPO(世界知识产权组织)数据库中,以在全球范围内保护这一突破性创新。
OPPO首款支持LiFi技术的智能手机
LiFi技术是如何传输信息的?
德国物理学家先驱哈斯(Heald Haas)是LiFi技术的发明者。哈斯和他的团队于2011年首次展示了LiFi。LiFi技术以LED灯为载体,通过在LED灯上植入一个微小的芯片,利用电信号控制发光二极管(LED)发出肉眼看不到的高速闪烁信号来传输信息,这种技术做成的系统能够覆盖室内灯光达到的范围,电脑不需要电线连接,只要在室内开启电灯,无需WiFi也可接入互联网。
只要在不影响正常照明前提下,LED灯将信息通过芯片中的调制器进行调制后,将数字信号载频到灯具上,利用LED发出快速的光脉冲来传输信息。然后在接收端利用光电转换器接收含有信息的可见光,并转换为电信号,接着进行滤波、整形和放大,并从中解调出相应的模拟信息。
如果需要双向传输(即下行和上行)或多路传输,则需要进行频谱区分或多路取样调制,并加入同步识别信号和同步检测信号。LiFi利用快速的光脉冲无线传输信息是完全可行的,只要根据不同速率在光中编码信息,例如LED开表示1,关表示0,通过快速开关就能传输信息。由于LED的发光强度,人眼不会注意到光的快速变化。
LiFi技术利用LED灯传输信号(图源网)
与WiFi相比,LiFi的优点和缺点是什么?
尽管我们大量使用WiFi,但该技术也有一些缺点,例如WiFi通信的路由器天线杆比较耗电等。由于LED灯已经被广泛使用,因此LiFi应该更加节能和高效。地域局限性也可能是WiFi的一个问题,例如在飞机上,不要说没有WiFi信号,就连移动网络都没有,因此在这一类区域,LiFi的价值就体现出来了。
除此之外,安全性和隐私性是一个广为关注的问题,由于无线电波可以穿透墙壁,因此很容易被不法分子拦截,从而窃取个人信息。LiFi可以解决这些问题。首先,LiFi的传输速度很快,目前其速度已经超过了10Gbps,这比当前的WiFi网络快100倍。将来,通过适配的LED和系统,这一速度甚至有可能超过15Gbps。
LiFi比WiFi更安全(图源网)
此外,LiFi还可以在高密度环境中使用,以便更多的人可以使用LiFi网络。这种技术甚至还能实现水下通信,这也是美国海军对这种新技术表现出兴趣的主要原因,他们希望利用这种技术来改善潜水艇的通信。LiFi还有一个附加的优点,由于光线不能穿透墙壁,因此只要在房间拉上窗帘,不让LED的灯光传出房间之外,我们的个人信息就不会被不法分子拦截,也不会泄露。由于是利用光来传输信号,因此它对人体也是十分友好。
如今,还是会有些人对WiFi的无线电波非常敏感,甚至人们对WiFi的危害性也存在争议,使用LiFi则不会有这方面的困扰。不过,LiFi的主要缺点是它只有10米的传播范围,而WiFi则有32米。此外,LiFi仅适合下行链路的单向传输,双向传输对于该技术而言还是一个难题。
由于LiFi技术的上述特性,它可能无法完全取代WiFi,但或许会成为WiFi的重要补充。LiFi技术的安全性可以使其应用在众多WiFi无法部署或不方便部署的地方,例如医院、矿井或飞机等场景内,同时由于LiFi技术的隐私性,它还可以为机密会议或者在军事上提供支持。
iPhone7支持LiFi可见光通信?别扯了,程序员手滑而已
文/雷科技(公众号:leitech)
Twitter用户Chase Fromm近日在iOS 9.1系统代码中发现了“LiFi能力”的代码,美国聚焦Apple的科技博客AppleInsider对此做出了确认。这意味着苹果在LiFi技术上或许会有所作为,有人说iPhone要支持LiFi啦,有人说苹果要做LiFi智能灯泡啦——不过,雷科技(微信ID:leitech)更愿意相信,这只是程序员手抖,将『W』输成了『L』,是一个彻底的乌龙事件。鉴于苹果任何消息都会被外界关注,出现这样的情况并不是第一次。
LiFi全名为可见光无线通信技术,又叫“光保真技术”,英文名LightFidelity(简称LiFi)。其被视作可替代WiFi的下一代本地无线通信技术。原理是利用可见光波谱进行数据传输,普通LED灯加装一块芯片之后形成AP(接入点),进而让可见光以每秒数百万次的频率闪烁来传递数据。鉴于闪烁频率极高,肉眼根本感觉不到,只有光敏感的接收器才能感受,即被安装在笔记本电脑和手机等联网设备上的接收器。
全球大约有140亿盏灯,每一个灯泡未来都可能化身LiFi接入点。这意味着LiFi技术将更大程度地节省基础设施建设费用,只要改造就可以了。同时,它的频谱比WiFi使用的射频信号大一万倍,因此理论上有更高的带宽。复旦大学2013年就做过一次试验,灯光下每秒3.7G的下载速度创造了一项新的世界纪录,这意味着下载一部高清电影一秒都不要。由于LiFi基于可见光,不需要穿墙,所以不存在信号变弱、邻居窃网这类问题。
不过,LiFi技术问题也很明显:
第一,它基于可见光通信,你在上网时必须要有光,但很多时候比如夜晚躺在床上看视频可能就没有灯光;
第二,可见光的覆盖范围大大缩小,比如你在一个商场里面有信号,走道可能就没信号了——如果LiFi光源灯被遮住了的话,但显而易见,它比射频信号更容易被遮住。
第三,需要设备支持,对上网设备本身是一个巨大的挑战,LED接入点确保你可下载数据,要上传数据意味着你的设备必须要有可见光源,这带来了能耗负担,而且很多设备根本容纳不下一个用来上网的发光源。
第四,现在LiFi技术很不成熟,芯片不够小,完全不具备应用条件,而短期内没看到有哪家LiFi巨头会投资去研究这项技术的迹象。
所以根本还没有到说服灯泡的主人们去安装LiFi芯片的阶段。这一技术2013年前后还比较火爆,在2014年CES上,MWC上,还有LiFi相关的产品展出。
现在CES之类的大型展会,几乎看不到这一新技术展示了,事实上它已成为弃儿。现在4G已经普及,基于射频信号的5G已在研发之中,LiFi很可能会成为一项只存在于实验室中的技术,不会走向民间。它的发明者,英国爱丁堡大学电子通信学院移动通信系主席、德国物理学家HaraldHass(哈拉尔德·哈斯)教授,想要颠覆WiFi的梦想可能要破灭了。
看到这里,或许大家明白了苹果不仅不会在iPhone7上推出LiFi相关技术,在未来,苹果采取这一技术做任何产品的可能性都为零,这只是程序员的又一次手滑事件而已。
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