有光的地方就能上網,LiFi技術值得期待,但產業化依然遙遠專欄
現在,人們每到一地都習慣性地尋找WiFi。連總理都表示:“現在很多人,到什么地方先問‘有沒有WiFi’,就是因為我們的流量費太高了”。
不過,當人們還在依賴WiFi時,另一種更加逆天的網絡傳輸技術已經被研究出來。它叫LiFi,它的逆天之處在于只要有光就能上網。
據美國科技類博客TechCrunch報道,一直以來,LiFi技術都只停留在學術界的研究階段。最近,愛沙尼亞創業公司Velmenni在小型環境中部署了名為“Jungru”的LiFi技術,
第一次成功完成了對LiFi在“現實生活中的測試”。
“Jungru”利用了LED燈,使數據的傳輸的速率達到Gbps級別。據BBC報道,Jungru的理論數據傳輸速率能達到224Gbps,約為目前美國境內WiFi平均傳輸速率的100倍。
LiFi技術的發展不僅可以提升大眾的上網體驗,也為網絡傳輸行業及其相關領域提供了新的發展方向。但是,這項技術本身存在著諸多瓶頸,加之缺乏產業聯動,故而想要大規模發展尚需時日。
一、開燈就聯網,逆天的LiFi技術帶來行業發展新方向
LiFi(Light Fidelity,可見光無線通信)技術,又稱“光保真技術”,是一種利用可見光波譜(如燈泡發出的光)進行數據傳輸的全新無線傳輸技術。
普遍觀點認為,這項技術是由英國愛丁堡大學電子通信學院移動通信系主席、德國物理學家Harald Hass教授發明的。
但實際上,早在2004年,這一技術就已被日本慶應義塾大學的Nakagawa教授提出。那時,這一領域的主要研究方向是激光和紅外領域。而Nakagawa教授的靈感來源于LED產業的逐漸興起,因為LED是固態器件,帶寬很大。
所以,Nakagawa教授萌生了將燈光轉為信號的想法。于是,可見光通信技術應運而生。由此可見,Nakagawa教授是這項技術真正意義上的創始人。
而多年以后,Haas教授提出了LiFi這個高端又平實的名字,并且讓這一技術為大眾所知。
隨后,許多國家都對LiFi技術進行了研究,我國也不例外。2013年10月,復旦大學信息科學與工程學院將網絡信號接入1W的LED燈珠。在燈光的照射下,成功實現了四臺電腦的聯網。最高速率達到了3.25G,在當時達到了世界領先水平。
不過,LiFi雖由來已久,但卻一直停留在學術討論階段。最近Velmenni的試驗成功昭示了LiFi技術又向前邁進了一大步,也引來各方關注。
11月13日,我國“可見光通信系統關鍵技術研究”獲得工信部認證。其實時通信速率增至50Gbps,以這種速度下載一部高清電影只需0.2秒。
LiFi的進步也引來了投資商與企業的關注。
對一項新技術的突破,資本市場的嗅覺往往非常靈敏。有證券商做出預測,2018年,全球LiFi市場規模將達到60億美元。
招商證券表示,在未來,信息傳輸量將迅速增加,甚至會超出無線電傳輸的承載能力。而光的傳輸速度遠遠大于無線電頻譜。所以,光通信技術可能會成為年產值億萬級的戰略性新興產業。
超凡股份資深分析師凌趙華認為:“全球對于可見光通信技術正處于技術成長期”。凌趙華表示,在LiFi技術方面,每年公開的專利申請數量一直在迅速增長。截至上月底,全球有超過4400項與LiFi技術相關的已公開專利申請。
這也表明,光通信技術已成為受各大強國青睞的熱點技術之一。
另一方面,LiFi技術的突破也引得諸多LED企業紛紛側目。隨著傳統的LED產業逐漸衰落,諸多LED企業也面臨倒閉潮。在這種境況下,LiFi技術的突破無疑成為了LED行業的“救命稻草”。
目前,無線電信號傳輸設備存在昂貴卻效率低下的問題。如全球有數百萬個手機信號基站,但大部分能量都在冷卻上被消耗,而真正起到作用的能量僅占5%。與之相比,LiFi技術是有絕對優勢的。
全世界的燈泡數量無法估算,尤其在我國,LED光源正迅速取代白熾燈。只要在其中加入一個微型芯片,就可以使它們變成網絡發射器。
多家LED企業都已看到這一市場的潛力,并著手布局LiFi技術。
2013年9月,勤上光電將經營范圍中加入了“可見光通信”,并于今年4月透露其在LiFi技術上取得了進展。
三安光電于2015年7月與上海航天電子通訊設備研究所簽訂了為期十年的《戰略合作協議》,共同進行應用了LiFi技術的LED產品的開發和推廣。
另外,如蘋果、三星等通訊企業也可能會在LiFi領域提前布局。
科幻般的技術、高速的上網體驗以及巨大的潛力,使得LiFi技術儼然成為市場、投資商和LED企業的新寵,但由于其本身存在的技術瓶頸,以及進程緩慢等問題,想要實現大規模產業化依舊困難。
二、技術瓶頸多,缺乏產業聯動,普及之日依然遙遠
LiFi技術雖火,但是難以實現產業規模化,主要有兩方面的原因。
⒈LiFi研究尚未成熟,自身存在技術瓶頸
第一,LiFi面臨著環境的干擾。
雖然LiFi可以不像WiFi那樣被無線電信號所干擾,但從某種程度上來說,它可能受干擾的因素比WiFi還要多。
比如,光不能穿透墻壁,但WiFi可以。雅典Harokopio大學信息學講師Thomas Kamalakis說:“一個明顯的問題是,可見光無法穿透物體,因此如果接收器被阻擋,那么信號將被切斷”。
雖然這種特性提高了安全性,但是人們目前并不清楚接收LiFi的最小距離。在這種情況下,利用光學傳感器甚至是長焦鏡頭都極有可能截獲光學信號。
第二,LiFi面臨著雙向傳輸的難題。
用戶上網不僅需要下載功能,還需要上傳文件。燈光照射在終端并不難,但手機和電腦反向傳輸數據是個難題。畢竟,沒有人希望自己的設備上為了傳輸數據而安裝一個大燈泡。
復旦大學信息科學與工程學院教授遲楠說:“總要有來有回,這才構成通信,我筆記本上安裝一個大燈泡就覺得很不自然,回傳是個大問題”。
深圳光啟公司副總裁張海強表示, LiFi技術所面臨的最大難題就在于信號上下行方面。
LiFi研究員徐然博士認為,當前,LiFi的下行傳輸速率已超過WiFi,但LiFi缺乏對移動性、非視線傳輸和上行高速數據傳輸的有效支持。
除了技術瓶頸之外,相關行業發展緩慢是牽制LiFi實現產業規模化的另一大原因。
⒉LiFi行業尚未成熟,缺乏產業聯動
LiFi實現產業化的另一個難點,是缺乏相關企業的配合。
一位業內人士說:“實驗用的電路離真正的商用很遠,處理信號的發射接收設備加起來箱子那么大,又笨重,沒有實用價值”。要想改變這一現狀,就要實現設備的小型化和成熟化,之后才能去談產業化。
這一點可以靠芯片來實現。而且想要實現LiFi的高速率,也需要依靠后端的信號處理芯片,但國內現在并無公司來做這一方面的生產。
除了芯片生產問題,還存在如何將通信網絡接入燈泡、如何使相關產品得到認證等問題。這些都需要有專門的企業負責。
凌趙華說:“目前還沒有公司做出批量化的產品,現在都是實驗室的樣品、示范”。
遲楠認為,在WiFi成熟的市場條件之下,很難找到投資商或公司來做這樣一個冒險的技術。若想使其得到推廣,還是需要依靠LiFi在某些領域顯現出成果。
但這依然很難,“現在沒有哪個科技巨頭去主導LiFi的發展,整個行業也有沒有形成統一的技術標準”。 一位業內人士表示,“沒有上下游企業的配合,談何產業化”。
因此,產業鏈不完善,缺少重量級公司引導,成為了阻礙LiFi產業化的重要因素。
此外,行業標準化也是一大難題。
首先,技術問題會對這一點產生影響。比如Hass教授認為:“如果光信號被阻擋,而你需要使用設備發送信息,你可以無縫地切換至射頻信號”。這種方法雖然具備可行性,但同時會給LiFi領域本就不成熟的行業標準方面再添難題。
另外,目前的LiFi剛剛起步,要形成有影響力的產業,并非一家公司能夠做到的。而這一點的實現只能等到LiFi的應用價值顯現后,公司形成聯盟,共同制定出具體的產業標準。
LiFi的發展途徑很有可能像藍牙、WiFi等技術一樣,先解決了技術瓶頸、標準化的問題,才能夠逐漸形成大規模產業化,甚至進入消費級市場。
東南大學的一位教授表示,LiFi 在市場上的爆發“得要整個產業鏈認可,還需要市場來檢驗”。
諸多業內人士認為,除去資金因素,這項技術的爆發乃至普及至少需要3至5年的時間。現在說LiFi會取代WiFi,還為時尚早。
由此可見,LiFi技術雖然給網絡的未來提供了更好的發展方向,但由于諸多限制,想要實現產業化依然路途遙遠。
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