新網(wǎng)絡(luò)“LiFi”！
“開燈就有網(wǎng)”的時代要到來了？
我們即將迎來新的無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)LiFi ！
2023年7月12日，國際電氣電子工程師協(xié)會（IEEE）正式宣布已通過 802.11bb 并將其添加為基于光的無線通信標(biāo)準(zhǔn)。LiFi一詞是Light Fidelity的縮寫，是由該技術(shù)的先驅(qū)之一Harald Haas教授在2011年的TEDx TALK上創(chuàng)造的。它以WiFi的變體LiFi命名，直譯過來為“光保真度”，代表無線信號通過光信號傳輸獲得更高保真度和速度。
（圖片來源于攝圖網(wǎng)）
我們生活中最常見的電磁波是光，光具有“快、廣、指向性”的特點，如果能用光來當(dāng)做信息傳播的介質(zhì)，那么信息傳播的速度和廣度是不是就可以有著質(zhì)的提升呢？于是LiFi便誕生了。
Li-Fi是基于光波的無線傳輸，無需與WiFi競爭，是并列于無線局域網(wǎng)的物理層。而標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布不僅是成功將“Li-Fi”帶入了大眾視野，更重要的是將為光通信的發(fā)展與普及提供統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范和接口。
（圖片來源于攝圖網(wǎng)）
Li-Fi如何工作的？
LiFi通過頭頂照明利用可見光進行數(shù)據(jù)傳輸。
簡單來說，它使用LED燈的快速開關(guān)來傳輸數(shù)據(jù)，也就是使用可見光通信（VLC）系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸來實現(xiàn)。VLC 系統(tǒng)有兩個組件：
1.至少一個包含光電二極管的器件，以便接收光信號；
2. 配備信號處理單元的光源，用于傳輸信號。
（圖片來源于電腦報、侵刪）
Li-Fi使用的是可見光，數(shù)據(jù)被編碼成光信號，然后通過LED燈發(fā)射出去。接收端設(shè)備配備有光敏元件，可以檢測到這些光信號，并將其解碼為數(shù)據(jù)。這樣，LED燈就能成為一個無線數(shù)據(jù)的傳輸介質(zhì)。
Li-Fi的優(yōu)勢
光信號的速度
LiFi是一種無線通信傳輸技術(shù)，與WiFi和5G等傳統(tǒng)技術(shù)不同，它使用光信號而不是無線電頻率來傳輸數(shù)據(jù)。所以通過利用光譜，LiFi實現(xiàn)了更快（據(jù)官方宣傳比WiFi快100倍）、更可靠、更安全的數(shù)據(jù)傳輸。
（圖片來源于騰訊網(wǎng)、侵刪）
光信號的安全
LiFi是基于光波的無線傳輸，具有更低的延遲和抖動，也由于光無法穿墻傳輸信號，并且光信號無法穿透墻壁，這也就意味著Li-Fi的安全性很強，從而減少了信號干擾和竊聽風(fēng)險，也可以有效避免人們?nèi)粘Ｊ褂肳i-Fi所遇到的“蹭網(wǎng)”現(xiàn)象，并且能夠?qū)崿F(xiàn)室內(nèi)厘米級精度的定位導(dǎo)航。
（圖片來源于攝圖網(wǎng)）
Li-Fi的用武之地？
Wi-Fi的普及在于其普適性，90%以上的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境都可以采用Wi-Fi進行數(shù)據(jù)傳輸。但在一些特殊的環(huán)境中，Li-Fi有著得天獨厚的優(yōu)勢，比如：無線電不易覆蓋、對無線電信號敏感的特殊空間、在特定的空間內(nèi)的大量信息傳輸以及對安全性要求極高等場景。
場景一：飛機
1. 飛機是一個對無線電信號敏感的特殊空間。不得和其他無線電信號發(fā)生干擾。
2. 飛機里人員密集，對網(wǎng)絡(luò)需求量可能比較大，需要提升傳輸速率
3. 由于使用環(huán)境的狹小和特殊性，走線是否方便也是飛機客艙實現(xiàn)無線通信的問題之一
4.發(fā)熱量大、能量轉(zhuǎn)化率、運行穩(wěn)定性和安全性等，也都是飛機客艙實現(xiàn)和控制無線通信所要優(yōu)先考慮的問題。
現(xiàn)在的飛機飛行的過程中都會要求乘客關(guān)閉手機或者開啟飛行模式，短時間斷網(wǎng)，在特殊的環(huán)境中有著得天獨厚的優(yōu)勢的Lifi的出現(xiàn)，將會有可能改變這一現(xiàn)狀。
（圖片來源于攝圖網(wǎng)）
場景二：醫(yī)院
1. 解決設(shè)備干擾
醫(yī)療場景中，許多監(jiān)護、檢測、檢查及治療的電子醫(yī)療設(shè)備都工作在2.4GHZ ISM頻段上。周圍使用以2.4GHz作為工作頻率的射頻無線通信技術(shù)（即傳統(tǒng)Wi-Fi技術(shù)）進行無線數(shù)據(jù)傳輸，則可能會與電子醫(yī)療設(shè)備相互干擾。
Li-Fi技術(shù)可以巧妙的避免這一頻段沖突，其與醫(yī)療設(shè)備之間互不干擾，從而可以同時保證設(shè)備的正常運行以及在不同環(huán)境中的高質(zhì)量通信。
2.信息安全保密
通過給予每個LED燈一個獨特的ISP連接，亦可以實現(xiàn)高保密性的信息傳輸，共享的數(shù)據(jù)將只提供給授權(quán)的醫(yī)生、護士和病人，幾乎沒有個人信息泄露。
（圖片來源于攝圖網(wǎng)）
根據(jù)上兩個場景所述，飛機、醫(yī)院等應(yīng)用場景可以成為Li-Fi的試煉場。在應(yīng)用方面由此可見光通信其實還是擁有廣闊市場的，可以廣泛應(yīng)用于室內(nèi)通信、車燈通信、水下通信和醫(yī)院、核電站等特殊場所的特定通信和定位系統(tǒng)。
尤其是在無線電頻段越來越擁堵之際，Li-Fi不是Wi-Fi的替代品，而是對Wi-Fi傳輸場景的補盲，畢竟非無線電是它最大的優(yōu)勢。
那么，你期待這個新標(biāo)準(zhǔn)LiFi嗎？
說不定以后吃飯娛樂場所問的，就是你家LiFi密碼是多少了。
Li-Fi基于光波的無線傳輸
你知道光的奧秘嗎？
光在生活中無處不在，肉眼可見、Li-Fi可以使用可見光，讓數(shù)據(jù)被編碼成光信號，從自然能源逐漸被人類的智慧轉(zhuǎn)變維護現(xiàn)代高科技，光的奧秘到底有哪些？你想知道嗎？2023成都市龍泉驛區(qū)全國科普日系列活動【有意思的科學(xué)生活】直播間，以關(guān)注日常生活中的科學(xué)現(xiàn)象為核心，通過線上直播的形式，結(jié)合理論說明與操作實驗，以廚房里的科學(xué)、神奇的化學(xué)、趣味生物學(xué)實驗、萬能的水、無處不在的力學(xué)、好玩的熱學(xué)、看見聲音、光的奧秘、精彩的電學(xué)、神秘的電磁學(xué)、傳感器知多少、11大主題為范圍規(guī)劃相關(guān)課程內(nèi)容，讓我們一起從線上直播間，跟隨LiFi光信號傳遞，探索和發(fā)現(xiàn)有意思的科學(xué)生活吧！
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