11.阅读以下材料,回答问题.
秒杀WIFI:可见光通信
试想一下,在一个有灯光照耀的地方,你手上的移动终端不到0.2秒就能下载(传输)完成一部高清电影(1GB),同时还能可享受打电话、上网等各种常见网络服务,那么你还会想念WiFi或4G网络吗?答案显然是不会!不过也一定有朋友会问,这么“夸张”通信技术真的存在吗?答案当然是肯定的!
什么是可见光通信(ViSibleLightCommunication,VLC)呢?其实就是利用可见光波段的光作为信息载体,无需光纤等有线信道的传输介质,在空气中直接传输光信号的通信方式.简单来说,只要头顶上有灯光照耀,理论上无论是传输数据信息、上网,还是进行语音、视频通话,亦或是调节物联网设备的开关,均可轻松实现,而且借助超高的传输速率,应用体验远超WiFi和4G网络.
其实可见光通信并非是最近几年才出现的新兴概念,其历史可以追溯到电话刚刚诞生的年代.1876年3月10日,贝尔与同事因试验了世界上第一台电话机而被世人所熟知,但其实他还有另一项伟大的发明成就,就是光线电话.1880年,贝尔发现了一个有趣的玩法:通过调节光束的变化来传递语音信号,从而可以进行双方无线对话--这就是人类第一次实现无线电话,利用的正是可见光通讯.可惜当时电话尚未普及,光线电话也被认为实现难度大,实用价值不高等原因,没能得到实际推广.
而进入21世纪,随着LED等的逐步普及,可见光通信再度兴起,并且不断取得了新的突破.为何说LED灯的普及,让可见光通信再度兴起?很简单,因为LED(发光二极管)灯比以往的荧光灯和白炽灯可以支撑更快的开关切换速度.这样通过给普通的LED灯加装微芯片,就能使LED灯以极快的速度闪烁,从而利用LED灯发送数据.
上面的说法可能有些难以理解,那么我们再换个简单的说法:通过微芯片来控制普通LED灯,可实现其每秒数百万次的闪烁,其中灯亮代表1,灯灭代表0,这样二进制的数据就被快速编码成灯光信号.从而进行有效的传输了.与此同时,灯光下的终端(电脑、笔记本、手机、平板、甚至是物联网设备等),通过一套特制的装置接收信号,就能实现有灯光的地方有网络,关掉灯则网络全无!
高速率性是可见光通信的最大优势,也是业界普遍看好其前景的主要原因.但在2000年可见光通信刚刚兴起之时,有限的调制带宽限制了可见光通信的传输速率,起初仅有几十KB每秒,直到2010年以后,可见光通信的速率才有了质的提升--2010年,德国弗劳恩霍夫研究所的团队将通信速率提高至513Mbps;2013年,复旦大学研发出3.75Gbps离线数据传输的速率;同年,英国众多高校科研人员又把离线速率刷新到10Gbps.而近日,中国“可见光通信系统关键技术研究”实时通信速率提高至50Gbps,再次展现了中国在可见光领域的先发实力.
虽然目前的可见光传输速率还仅仅停留在实验室阶段,但仅从理论结果来看,其已经远超当前的WiFi和4G网络,因此未来的前景值得期待.当然,可见光通信的优势可不止速率快这一点.
其实可见光通信还有另外一个名字,就是“LiFi”,因此不少人将其视为WiFi的替代者.的确,相比WiFi,除了速率优势之外,可见光通信还有很多其它优势:1、密度高,成本低.2、频谱丰富.3、高保密性.
用可见光通信替代WiFi,的确是相当不错的选择!但是,在实际应用中,可见光通信还有自己的不足:1、安全性不足.2、传输易被打断.
综合来看,可见光通信确实在理论传输速率、部署、成本、零电磁辐射等方面“秒杀”WiFi,但在实际应用环境下,其易被阻隔的软肋也相当明显,因此可以预计,未来“LiFi”将很难替代WiFi,但可以肯定的是,“LiFi”如果与WiFi进行互补,必将打造出更美好无线新生活.
(1)可见光通信是利用可见光波段的光作为信息载体,在空气中直接传输光信号的通信方式.
(2)人类第一次实现无线电话是在1880年.
(3)可见光通信的最大优势是高速率性.
(4)“LiFi”很难替代WiFi的原因是在实际应用环境下,其易被阻隔的软肋也相当明显.