有光的地方就能上网,LiFi技术值得期待,但产业化依然遥远-最极客现在,人们每到一地都习惯性地寻找WiFi。连总理都表示:“现在很多人,到什么地方先问‘有没有WiFi’,就是因为我们的流量费太高了”。
不过,当人们还在依赖WiFi时,另一种更加逆天的网络传输技术已经被研究出来。它叫LiFi,它的逆天之处在于只要有光就能上网。
据美国科技类博客TechCrunch报道,一直以来,LiFi技术都只停留在学术界的研究阶段。最近,爱沙尼亚创业公司Velmenni在小型环境中部署了名为“Jungru”的LiFi技术,
第一次成功完成了对LiFi在“现实生活中的测试”。
“Jungru”利用了LED灯,使数据的传输的速率达到Gbps级别。据BBC报道,Jungru的理论数据传输速率能达到224Gbps,约为目前美国境内WiFi平均传输速率的100倍。
LiFi技术的发展不仅可以提升大众的上网体验,也为网络传输行业及其相关领域提供了新的发展方向。但是,这项技术本身存在着诸多瓶颈,加之缺乏产业联动,故而想要大规模发展尚需时日。


一、开灯就联网,逆天的LiFi技术带来行业发展新方向
LiFi(Light Fidelity,可见光无线通信)技术,又称“光保真技术”,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。
普遍观点认为,这项技术是由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Harald Hass教授发明的。
但实际上,早在2004年,这一技术就已被日本庆应义塾大学的Nakagawa教授提出。那时,这一领域的主要研究方向是激光和红外领域。而Nakagawa教授的灵感来源于LED产业的逐渐兴起,因为LED是固态器件,带宽很大。
所以,Nakagawa教授萌生了将灯光转为信号的想法。于是,可见光通信技术应运而生。由此可见,Nakagawa教授是这项技术真正意义上的创始人。
而多年以后,Haas教授提出了LiFi这个高端又平实的名字,并且让这一技术为大众所知。
随后,许多国家都对LiFi技术进行了研究,我国也不例外。2013年10月,复旦大学信息科学与工程学院将网络信号接入1W的LED灯珠。在灯光的照射下,成功实现了四台电脑的联网。最高速率达到了3.25G,在当时达到了世界领先水平。
不过,LiFi虽由来已久,但却一直停留在学术讨论阶段。最近Velmenni的试验成功昭示了LiFi技术又向前迈进了一大步,也引来各方关注。
11月13日,我国“可见光通信系统关键技术研究”获得工信部认证。其实时通信速率增至50Gbps,以这种速度下载一部高清电影只需0.2秒。
LiFi的进步也引来了投资商与企业的关注。
对一项新技术的突破,资本市场的嗅觉往往非常灵敏。有证券商做出预测,2018年,全球LiFi市场规模将达到60亿美元。
招商证券表示,在未来,信息传输量将迅速增加,甚至会超出无线电传输的承载能力。而光的传输速度远远大于无线电频谱。所以,光通信技术可能会成为年产值亿万级的战略性新兴产业。
超凡股份资深分析师凌赵华认为:“全球对于可见光通信技术正处于技术成长期”。凌赵华表示,在LiFi技术方面,每年公开的专利申请数量一直在迅速增长。截至上月底,全球有超过4400项与LiFi技术相关的已公开专利申请。
这也表明,光通信技术已成为受各大强国青睐的热点技术之一。
另一方面,LiFi技术的突破也引得诸多LED企业纷纷侧目。随着传统的LED产业逐渐衰落,诸多LED企业也面临倒闭潮。在这种境况下,LiFi技术的突破无疑成为了LED行业的“救命稻草”。
目前,无线电信号传输设备存在昂贵却效率低下的问题。如全球有数百万个手机信号基站,但大部分能量都在冷却上被消耗,而真正起到作用的能量仅占5%。与之相比,LiFi技术是有绝对优势的。
全世界的灯泡数量无法估算,尤其在我国,LED光源正迅速取代白炽灯。只要在其中加入一个微型芯片,就可以使它们变成网络发射器。
多家LED企业都已看到这一市场的潜力,并着手布局LiFi技术。
2013年9月,勤上光电将经营范围中加入了“可见光通信”,并于今年4月透露其在LiFi技术上取得了进展。
三安光电于2015年7月与上海航天电子通讯设备研究所签订了为期十年的《战略合作协议》,共同进行应用了LiFi技术的LED产品的开发和推广。
另外,如苹果、三星等通讯企业也可能会在LiFi领域提前布局。
科幻般的技术、高速的上网体验以及巨大的潜力,使得LiFi技术俨然成为市场、投资商和LED企业的新宠,但由于其本身存在的技术瓶颈,以及进程缓慢等问题,想要实现大规模产业化依旧困难。


二、技术瓶颈多,缺乏产业联动,普及之日依然遥远
LiFi技术虽火,但是难以实现产业规模化,主要有两方面的原因。
⒈LiFi研究尚未成熟,自身存在技术瓶颈
第一,LiFi面临着环境的干扰。
虽然LiFi可以不像WiFi那样被无线电信号所干扰,但从某种程度上来说,它可能受干扰的因素比WiFi还要多。
比如,光不能穿透墙壁,但WiFi可以。雅典Harokopio大学信息学讲师Thomas Kamalakis说:“一个明显的问题是,可见光无法穿透物体,因此如果接收器被阻挡,那么信号将被切断”。
虽然这种特性提高了安全性,但是人们目前并不清楚接收LiFi的最小距离。在这种情况下,利用光学传感器甚至是长焦镜头都极有可能截获光学信号。
第二,LiFi面临着双向传输的难题。
用户上网不仅需要下载功能,还需要上传文件。灯光照射在终端并不难,但手机和电脑反向传输数据是个难题。毕竟,没有人希望自己的设备上为了传输数据而安装一个大灯泡。
复旦大学信息科学与工程学院教授迟楠说:“总要有来有回,这才构成通信,我笔记本上安装一个大灯泡就觉得很不自然,回传是个大问题”。
深圳光启公司副总裁张海强表示, LiFi技术所面临的最大难题就在于信号上下行方面。
LiFi研究员徐然博士认为,当前,LiFi的下行传输速率已超过WiFi,但LiFi缺乏对移动性、非视线传输和上行高速数据传输的有效支持。
除了技术瓶颈之外,相关行业发展缓慢是牵制LiFi实现产业规模化的另一大原因。
⒉LiFi行业尚未成熟,缺乏产业联动
LiFi实现产业化的另一个难点,是缺乏相关企业的配合。
一位业内人士说:“实验用的电路离真正的商用很远,处理信号的发射接收设备加起来箱子那么大,又笨重,没有实用价值”。要想改变这一现状,就要实现设备的小型化和成熟化,之后才能去谈产业化。
这一点可以靠芯片来实现。而且想要实现LiFi的高速率,也需要依靠后端的信号处理芯片,但国内现在并无公司来做这一方面的生产。
除了芯片生产问题,还存在如何将通信网络接入灯泡、如何使相关产品得到认证等问题。这些都需要有专门的企业负责。
凌赵华说:“目前还没有公司做出批量化的产品,现在都是实验室的样品、示范”。
迟楠认为,在WiFi成熟的市场条件之下,很难找到投资商或公司来做这样一个冒险的技术。若想使其得到推广,还是需要依靠LiFi在某些领域显现出成果。
但这依然很难,“现在没有哪个科技巨头去主导LiFi的发展,整个行业也有没有形成统一的技术标准”。 一位业内人士表示,“没有上下游企业的配合,谈何产业化”。
因此,产业链不完善,缺少重量级公司引导,成为了阻碍LiFi产业化的重要因素。
此外,行业标准化也是一大难题。
首先,技术问题会对这一点产生影响。比如Hass教授认为:“如果光信号被阻挡,而你需要使用设备发送信息,你可以无缝地切换至射频信号”。这种方法虽然具备可行性,但同时会给LiFi领域本就不成熟的行业标准方面再添难题。
另外,目前的LiFi刚刚起步,要形成有影响力的产业,并非一家公司能够做到的。而这一点的实现只能等到LiFi的应用价值显现后,公司形成联盟,共同制定出具体的产业标准。
LiFi的发展途径很有可能像蓝牙、WiFi等技术一样,先解决了技术瓶颈、标准化的问题,才能够逐渐形成大规模产业化,甚至进入消费级市场。
东南大学的一位教授表示,LiFi 在市场上的爆发“得要整个产业链认可,还需要市场来检验”。
诸多业内人士认为,除去资金因素,这项技术的爆发乃至普及至少需要3至5年的时间。现在说LiFi会取代WiFi,还为时尚早。
由此可见,LiFi技术虽然给网络的未来提供了更好的发展方向,但由于诸多限制,想要实现产业化依然路途遥远。