激光LiFi：可以使發(fā)送數據速度飆升

用激光代替無(wú)線(xiàn)電波可以大大提高通信的速度和覆蓋范圍，遠遠超出5G所承諾的范圍，它可以允許自動(dòng)駕駛汽車(chē)“相互對話(huà)”，讓無(wú)人機向地面發(fā)送高分辨率照片，并在智能工廠(chǎng)和智能家庭周?chē)苿?dòng)大量數據。至少這是在最近拉斯維加斯舉行的消費電子展上展示了其最新版本的激光LiFi。

大量的數據正在積累，并在不斷移動(dòng)。那么就需要傳輸數據，并且需要在[長(cháng)]范圍內以盡可能快的數據速率傳輸數據。

LiFi的理念是在通常依賴(lài)射頻傳輸（如WiFi）的情況下，使用光通信作為互聯(lián)網(wǎng)和電信網(wǎng)絡(luò )上數據傳輸的骨干。LiFi的原理其實(shí)很簡(jiǎn)單：本質(zhì)上光和無(wú)線(xiàn)電波都是一種電磁波，只要在LED燈里加入一塊控制光線(xiàn)閃爍的芯片，就可以根據不同的光線(xiàn)速率編碼不同的數據信息，筆記本和手機等終端安裝的接收器就可以接受這種數據信息。因為這種光線(xiàn)閃爍的頻率極高，可儲存信息也更多，同時(shí)人眼是看不出這種變化的。

一種想法是將LiFi路由器放在天花板上，并使用LED發(fā)出的光以每秒100吉比特的速率傳輸房間周?chē)臄祿?，這比WiFi可以實(shí)現的速度快得多。盡管總部位于愛(ài)丁堡的初創(chuàng )企業(yè)Pure LiFi和法國格勒諾布爾的一家研究機構CEA-Leti已經(jīng)演示了該系統，但該概念尚未真正滲透到市場(chǎng)中。

如果專(zhuān)注于數據量大且需要在很長(cháng)距離范圍內保持穩定連接的應用程序（無(wú)人駕駛汽車(chē)和無(wú)人駕駛飛機在此列表中居首位），這將有助于打破僵局 —— 這些要求每秒可能在數百米范圍內的數千兆比特的數據速率。

與射頻設備相比，激光可以更低的功率和較低的難度下實(shí)現這一目標。至于汽車(chē)，車(chē)內不是已經(jīng)裝有大燈了嗎？能夠從現有照明源來(lái)傳輸數據，可以節省大量能源，還可以節省整體系統成本。

低延遲和更高的傳輸速率是LiFi的兩大優(yōu)勢，LiFi并不是取代WiFi，更多情況下，LiFi應該是作為現有通信技術(shù)的補足和完備。LED燈不僅僅只是一個(gè)光源，就像手機從最初只有通話(huà)功能到現在的小型移動(dòng)計算機，LED燈也可以有一個(gè)類(lèi)似的飛躍。

幾十萬(wàn)年前，人類(lèi)學(xué)會(huì )用火，叢林里的猛獸、食物里的細菌以及寒冷的冬天就再也不能成為威脅生存的因素。一百多年前，人類(lèi)發(fā)明燈泡，黑夜也不再只有一種顏色。如今，當互聯(lián)網(wǎng)學(xué)會(huì )正確用光的時(shí)候，也許數據交換和資源分享真的會(huì )打開(kāi)一扇新的大門(mén)。畢竟，全世界總共擁有約140 億盞電燈，如果這些電燈轉化為 140 億個(gè)網(wǎng)絡(luò )接入口，互聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)發(fā)展一定會(huì )有質(zhì)的飛越。

當然有自身的限制，比如光不能穿透墻壁等固體，一但光被切斷，網(wǎng)絡(luò )信號也就斷了。但因為光是直線(xiàn)傳播的，只有在直線(xiàn)位置的用戶(hù)才可以接收到相應信號，也使得LiFi相比WiFi更安全一些。

在CES上，SLD Laser公司通過(guò)其激光LiFi演示了20Gb/s的數據速率。目前正在推出的5G無(wú)線(xiàn)通信應至少達到1Gb/s的速率，最終可能達到10Gb/s。 

將LiFi置于激光器而非LED之上可以提高性能，因為可以更快地調制激光器，并且光功率可以更大，從而擴大了范圍。為了獲得高光功率而不造成眼睛傷害，使用發(fā)射藍光的激光激發(fā)磷光體，產(chǎn)生白光。這樣可以將功率降低到人眼安全的水平，同時(shí)仍保持激光器優(yōu)于LED的優(yōu)勢。

在這一領(lǐng)域正在創(chuàng )新是有意義的。它是2013年由中村舒吉（Shuji Nakamura）創(chuàng )立的，他在發(fā)明高效的藍色LED和幫助啟動(dòng)LED用于普通照明方面發(fā)揮的作用獲得了2014年諾貝爾物理學(xué)獎。該公司聘請了愛(ài)丁堡大學(xué)（University of Edinburgh）移動(dòng)通信教授哈拉爾德?哈斯（Harald Haas）擔任顧問(wèn)，哈拉爾德?哈斯創(chuàng )造了LiFi一詞，并一直在推動(dòng)這項技術(shù)的研究，他還是Pure LiFi的聯(lián)合創(chuàng )始人和首席科學(xué)官。

激光LiFi可能會(huì )在大約三年內為移動(dòng)應用（如自動(dòng)駕駛汽車(chē)）做好準備。用于固定的、數據繁重的環(huán)境（包括智能工廠(chǎng)和智能家居）之間傳輸比特的系統可能會(huì )在大約四年后開(kāi)始出現。