在《圣經(jīng)·創(chuàng)世紀(jì)》中，上帝說要有光，之后就開始創(chuàng)造世界。而在愛丁堡大學(xué)的德國科學(xué)家哈拉德·哈斯眼里，光的本身，就是一個攜帶大量信息的世界。
他對這個光的世界是如此地珍惜，以至于在下午4點，他的辦公室還沒有開燈--在初冬季節(jié)的蘇格蘭，這個時間已經(jīng)進(jìn)入黃昏。當(dāng)然，幽暗的光線并不能阻擋這位身材魁梧的教授的盎然談興，而且還能讓哈斯的辦公室顯得不那么凌亂，比如桌上扔著的幾塊集成電路板，有機(jī)會悄然隱身在黑暗中。
其實，這幾塊胡亂擺放的兩厘米見方的電路，和他頭頂?shù)陌l(fā)光二極管燈(LED)，都是哈斯的寶貝。在無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)遍及生活每一個角落的信息時代，隨時隨地拿出移動終端依靠Wi-Fi上網(wǎng)，已經(jīng)成為一種帶有輕微強迫癥傾向的潮流，而哈斯則打算憑借他的這些寶貝，靠光線攜帶的數(shù)據(jù)上網(wǎng)。
這種依靠LED燈泡進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)南冗M(jìn)技術(shù)，被稱作Li-Fi。
光傳輸革命
哈斯用光線傳播數(shù)據(jù)的想法，開始于10年之前。“那時，我意識到4G時代正在走來，而正在使用的傳播數(shù)據(jù)的設(shè)備會很快就跟不上需求，我認(rèn)為可以使用LED燈泡來進(jìn)行信息傳遞，從那時起我開始研究LED。”
2011年，哈斯帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊公布了用LED傳輸數(shù)據(jù)的成果，他們利用閃爍的燈光來傳輸數(shù)字信息。
這一技術(shù)的基本原理很簡單：當(dāng)LED亮就表示1，滅了就表示0。哈斯聲稱，通過在燈泡中增加一個微芯片，就可以控制它每秒閃爍數(shù)百萬次，由于頻率太快，人眼根本不會察覺，但光敏傳感器卻可以接收到這些變化。這樣二進(jìn)制的數(shù)據(jù)就被快速地編碼成燈光信號并進(jìn)行了有效的傳輸。"這就像是一個用火炬發(fā)送的莫爾斯碼，但卻有更快的速度，也能讓計算機(jī)更方便地理解。"哈斯對記者解釋說。
這種能發(fā)送莫爾斯碼的“火炬”到處都是。由于LED燈泡非常普及，照明基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)到位，而且燈泡發(fā)出的可見光是電磁頻譜中的一部分，比無線電頻譜大1萬倍，相對而言可具有無限的容量，這也讓Li-Fi可以比普遍使用的WiFi等無線電通訊系統(tǒng)更便捷，成本也更低。
哈斯教授說，Li-Fi的另一個優(yōu)勢，是均勻分布的LED傳輸器可以給整個建筑提供更加穩(wěn)定和區(qū)域化的互聯(lián)網(wǎng)連接。而傳統(tǒng)WiFi的缺點在于，你離它越遠(yuǎn)，你獲得的信號就越弱，從而導(dǎo)致辦公室和家庭內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)連接不穩(wěn)定。
由于有諸多優(yōu)勢，Li-Fi被看做是通訊領(lǐng)域一個革命性的技術(shù)。
“在機(jī)場、體育館等人多的地方，WiFi經(jīng)常連不上，因為路由器的數(shù)量有限。但看看那些場所有多少燈，如果每盞燈都變成一個路由器，那么傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量要大得多。”在哈斯看來，在飛機(jī)機(jī)艙、醫(yī)院這些WiFi難以抵達(dá)的地方，以及自動駕駛汽車和智能家居等新領(lǐng)域，都是Li-Fi大展身手的場所。
哈斯本人還看好這一技術(shù)在很多行業(yè)的應(yīng)用可能。“比如海上平臺的石油管道，每6個月就要檢修一次以保證暢通，每次的成本至少是20萬英鎊。這些管道一般都不能使用傳統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)傳播方式進(jìn)行監(jiān)控，因為有爆炸風(fēng)險。”他舉例說，"但如果在管道里安裝LED光源，就能通過傳感器，將壓力和溫度等關(guān)鍵信息傳到管道的另一端。"
或創(chuàng)造60億美元市場
新技術(shù)的發(fā)展是一個系統(tǒng)工程，任意一個環(huán)節(jié)的滯后都會影響整體推廣。
目前，Li-Fi的發(fā)展瓶頸主要在光源方面，但照明產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生巨大的變化，這可能為其帶來新的機(jī)遇。比如，韓國生產(chǎn)商三星此前就已出售了自己的照明業(yè)務(wù)，荷蘭巨人飛利浦也剝離了其123年的照明業(yè)務(wù)。
“照明產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在處于無序狀態(tài)中，生產(chǎn)商在進(jìn)行重組，努力追求更高的附加價值。這有點像是手機(jī)，人們使用一個手機(jī)2年多就會換新的，這并非是舊手機(jī)不能用了，而是新手機(jī)有了新功能。而Li-Fi就像是在屋頂上創(chuàng)造新的智能手機(jī)。”哈斯說，"不過中國的照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展很迅速，近年來照明中很有多的創(chuàng)新來自中國。"
按照哈斯的構(gòu)想，未來照明將只是光源的第二職能，而首要職能就是傳輸信息。“想想全世界的城市里有多少路燈，如果它們都被改造成信號源，那么很快就能為5G作好準(zhǔn)備。”在他描繪的智能城市圖景中，如果他們降低路燈的輸出，即使在白天看不到路燈亮，但一樣能繼續(xù)接收到路燈發(fā)射的Li-Fi信號，并由此接入網(wǎng)絡(luò)。
由于有著廣闊的使用前景，Li-Fi技術(shù)被廣泛看好。
雖然目前這個市場除了一些專門的訂貨之外，大部分還依舊停留在實驗室階段，但愛丁堡科研與創(chuàng)新局首席執(zhí)行官德里克·沃德爾已經(jīng)堅信，Li-Fi技術(shù)提供的解決方案，會在全球創(chuàng)造一個全新的、60億美元規(guī)模的信息市場。
在實驗室里，哈斯用電腦為記者播放了皮克斯制作的動畫片《勇敢傳說》，信號是從10米外的一盞平放的LED燈上傳來的，由于信號傳輸理論最高可達(dá)每秒4G，因此電影播放很流暢。不過，當(dāng)有人站在充當(dāng)信號源的那盞燈前時，電腦屏幕上的那位蘇格蘭紅頭發(fā)公主動作就會出現(xiàn)明顯的卡殼。
對于這種障礙，哈斯本人也毫不諱言。“畢竟光是沿直線傳播的，如果把多個光源放在屋頂上，情況就會好起來。”他說。
事實上，擁有西門子工作經(jīng)驗的哈斯，無疑比很多生活在實驗室里的科學(xué)家更有市場天賦，這個燈光被擋住后，信號就大幅減弱甚至消失的特性，甚至被他當(dāng)做是Li-Fi的另一個優(yōu)點廣為宣傳。
在他看來，由于光線無法穿過墻壁，新的技術(shù)可能比傳統(tǒng)的WiFi連接方式更為安全。“比如在一間會議室里開保密的會議，那么屋里的人只能接收到從頂燈上傳播來的信號，關(guān)在門外的人，什么信息都收不到。”他舉例說。
好吧，這位光線的擁躉者或許還沒聽說過“鑿壁偷光”這樣充滿正能量的勵志故事。
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