迎接「光世代」,Li-Fi 讓你用光速上網

光速是最快的速度,如果將光拿來做傳輸的媒介,將顛覆整個資訊傳輸的想像,比Wi-Fi更強、更厲害,甚至是快了不只100倍,下載一部高畫質影片只需短短幾秒。 無線光通訊技術Li-Fi,是一種以光譜傳送訊號,不以無線電波來傳遞的技術;Li-Fi需要一個光源,類似LED的燈泡、一個網路連接器和檢測器,就能輕鬆迅速傳遞資料。

Li-Fi

根據愛沙尼亞新創公司 Velmenni 實際測試結果,Li-Fi傳輸速度比現有Wi-Fi快了100倍,速度可達每秒1GB,而牛津大學的研究團隊在實驗室裡的數據,更可達到每秒224GB,差不多可以一秒下載18部1.5GB的電影程度,成果驚人。2012年德國柏林的研究團隊,在只有一個LED燈泡的情形下,達成每秒500MB的傳輸速度。倘若同時使用一排LED燈,或是使用不同顏色波段的燈泡,就能傳送更大量的訊息。

利用光線來通訊的Li-Fi,和Wi-Fi相比具備更大的頻寬、更快的傳輸速度,可能將為無線網路通訊技術帶來革命性的改變,解決無線網路傳輸技術當今的眾多侷限。

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無線光通訊技術Li-Fi(Light Fidelity)2011 年由英國愛丁堡大學教授 Harald Haas 所命名,指利用可見光通訊技術(Visible Light Communication,VLC)、紅外線或近紫外線光譜,無線高速傳輸數據資料。Li-Fi使用範圍有其限制,一旦光線受阻就會中斷訊號,加上光無法穿透牆壁,單一裝置無法覆蓋所有空間。不過,Li-Fi卻也因為使用範圍有限,反而提高了安全性,同時也能降低不同裝置間的干擾。

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未來的LED燈除了照明功能,也能透過光線閃爍提供上網服務,速度比現在的Wi-fi更快。

2011年哈斯教授率領的團隊,集合了來自劍橋、牛津的一流研究人才,開始研究「用空氣中的光來傳輸數據」的資料。或許你會問,現在不是有光纖了嗎?但Li-Fi可以讓在同個空間裡的數據傳輸更快,因為憑藉光在「空氣中」傳輸。

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Li-Fi在室外操作的示範圖

「我們所需要做的就是,在每一個照明設備中加入一個微型晶片,這樣它就能夠具備兩個基本功能:照明和無線資料傳輸。在未來,我們不光將擁有140億盞燈泡,我們可能還將以一種更環保的方式搭建140億個Li-Fi網路。」Harald Haas表示。「所有的元件跟機制都已經定位,現在只要把他們放在一起、使之運作即可。」

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Velmenni公司的Li-Fi研發團隊。

Velmenni 執行長 Deepak Solanki 表示,「未來Li-Fi技術在3到4年中機會普及到消費者手上。」目前公司積極開發針對工業、商業用照明環境的技術解決方案,用光當作媒介,傳輸數據資料將可能會更方便、安全。Li-Fi 技術不見得取代Wi-Fi,應善用兩者以打造更高效能的網絡環境。

Li-Fi最大的優勢就是能突破上網死區,不會受到其它無線訊號的干擾,在擁擠的城區里,或者是一些使用Wi-Fi可能會影響安全的地方,比如在飛機上或者在擔心Wi-Fi會影響電子醫療設備使用的醫院里,Li-Fi都有希望成為Wi-Fi的補充。只要光透得過去,甚至在水中也能有網路訊號。

Li-Fi跟Wi-Fi本質上都是電磁波的一種,只是波長不一樣。Li-Fi所運用的肉眼可見光,波長介於400奈米至700奈米之間,波長較短、頻率也較高;而 Wi-Fi所使用的微波,波長則約在1毫米至1公尺之間,容易受到無線電波干擾。

由於Wi-Fi是微波、可以穿透牆壁等物體,因此只要進入到特定Wi-Fi的範圍就可能使用或盜取資料;然而Li-Fi使用的可見光線並無法穿透牆壁,因此得以限制資料傳輸的範圍,加強傳輸安全。Wi-Fi使用中常出現被別人盜用的現象,就可以有效避免。同時不同於共用信道的Wi-Fi,Li-Fi的上行和下行信道是獨立運行的,黑客必須處在同一個房間之中,並侵入兩個信道才能完成一次真正意義上的攻擊。

光纖之外的極大化 卻也有缺點

但Li-Fi也有一個致命缺點,它盡量要在室內空間內裝置,一旦沒了光,便無用武之處。Li-Fi速度雖快,但有範圍限制,因為光源一受到阻斷就會終止傳輸,光無法穿透牆壁;該技術在戶外缺乏人工照明的地方,或者白天室內日光充足沒開燈的時候,信號會被陽光干擾,導致它無法在有陽光的室外使用,這一點對廣大移動端用戶來說顯然很不友好。

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Li-Fi與WI-FI相輔相成,讓人類享受到更高效能的網路環境。

就現階段而言,Li-Fi距離要完全打敗Wi-Fi或是普及化,仍遭遇一些困難。在未來,Li-Fi不一定要取代現有的WI-FI,兩者若能相輔相成,讓人類能夠享受到更高效能的網路環境。

Li-Fi已經成為光通訊研究領域相當亮眼的熱門主題,目前也有許多業者推出具有Li-Fi功能的電子產品,相信在不遠的未來,只要有光的地方,就能高速上網。■

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