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没能PK掉WiFi的Li-Fi,可能是5G请来的救兵

目前来看,Li-Fi 更可能的命运,还是在一些 WiFi 信号容易中断或缺失,亦或是无线电通信不被允许(如射电天文望远镜、核电厂等)等高安全性要求的地方,作为 5G 的补充身份出现,帮助实现更稳定高速的交流。并且由于没有频谱限制,Li-Fi 也将为拥挤的 5G 提供下一个技术出口。

作者:脑极体来源:脑极体|2019-12-02 22:06

有关未来通讯的技术方案里,有人认为全屋智能终端连上 5G 就够了,有人觉得 WiFi 依然会坚挺在性价比「王座」上。既然每种通讯方式都各有利弊,那么脑洞也不妨再大一点,比如靠灯泡上网也很带感。

并不是我在异想天开,2011 年英国爱丁堡大学(Edinburgh University)的教授 Harald Hass 提出了用 LED 光源来无线传输数据的演说之后,Li-Fi(light fidelity)这个新颖的名词就被看做是能替代 WiFi 的技术之光。

没能PK掉WiFi的Li-Fi,可能是5G请来的救兵

但这种技术过分超前和不稳定性,导致其一直只能停留在实验室和一些 LED 厂商的营销话术当中。与 5G 势如破竹的气势相比,同样曾被视作「WiFi 颠覆者」的 Li-Fi,却依然是小众极客们感兴趣的玩意儿,发展走向不可谓不尴尬。它真的有那个能力和必要,可以取代 WiFi 进入我们的生活空间吗?Li-Fi 与 5G 技术的不同走向,又反映出哪些技术迭变的「潜规则」?

靠灯泡上网,也曾被寄予厚望的 Li-Fi 特殊在哪儿?

美国 LightPointe 公司宣布成立新公司研究(可见光无线通信)技术的消息,让 Li-Fi 再次出现在人们的视野中。顾名思义,Li-Fi 就是利用可见光来进行无线数据传输,也有人将它称呼为「光保真技术」。其工作原理简单来说,就是将 LED 灯这样的可见光作为信息传输系统的发射源,植入芯片形成一个类似 WiFi 热点的网络接入点,控制光源发出高速信号,从而控制终端接收器的网络传输。

没能PK掉WiFi的Li-Fi,可能是5G请来的救兵

只要有灯光的地方就能上网,听起来是不是比 WiFi、4/5G 厉害多了?后者不仅要求庞大资金规模的基础建设,还总有断连、辐射等困扰。Li-Fi 就不一样了,室内打开灯管就能够连入互联网,晚上站在路灯下照样可以高速下载电影,而且还是绝对的绿色低碳无公害。

可惜的是,当一个东西看起来完美得不像真的,那它一定不是真的。Li-Fi 即是如此。

与 5G 一步一个阶梯的道路不同,Li-Fi 近十年来的发展,用举步维艰来形容也不为过。该技术的创造者 Herald Haas 用数年时间,将 LiFi 技术发展到了第三代,才使其摆脱概念层面,变成了一个现实产品。

第三代「LiFi-X」的性能得到了很大的提升,比如体积更小,传输速率达到了 40Mbps 水准,可以接收侧向和背向光源,让网络效果得到了极大的提升。听起来还不错?但这与全民 5G 的商业浪潮显然早已不在一个应用位面上。

有意思的是,Haas 提出 Li-Fi 信号芯片方案的时候,许多智能手机移动厂商还在研究 5G 标准。换句话说,当时,业界对待 Li-Fi 和 5G 的态度都差不多,那就是谨慎看多,希望技术验证之后再部署。

新兴通讯技术大 PK?从 WiFi 的先天不足说起

尽管 Li-Fi 的技术原理现在看起来有点不可思议,但存在即合理,当时 Li-Fi 的合理性就是被 WiFi 的天然缺陷所赋予的。

众所周知,WiFi 就对移动通讯起到了非常大的作用,今天我们可以在空间覆盖内的任何地方访问网络,包括咖啡店与肯德基。

但 WiFi 的最大问题也在于此,一方面信号覆盖范围小,强弱变化明显,使得通讯传输变得不稳定。在网速变换的时候,失联、游戏断连、视频卡顿等都是常常会遇到的抓狂现场。

除此之外,WiFi 的安全隐患也引发了前所未有的质疑。无线电波的传输信号很容易被黑客劫持,从而将用户信息完全暴露。想必不少人都有过连接不安全 WiFi 导致信息泄露,亦或是自家 WiFi 账号莫名其妙被分享盗用的不爽体验。

这一点在智能泛终端大爆发前期,更容易引发忧虑。因为多终端、多用户同时访问 WiFi 时,除了体验速度下降,当你家的智能门锁、健康手环、摄像头跑步机等等都被串联在同一个 WiFi 系统下,一旦单个硬件的漏洞被攻破,所带来的连环风险恐怕是人们此前难以想象的。

寻找并发展新的通讯技术,就成为工程师们很早就开始涉猎的方向。

当时,Li-Fi 和 5G 同时出现在研究者的案头。

首先,二者在传输速率上相比 WiFi 都有着很高的优势。5G 的规划速度是 10Gbps,商用后还将进一步提升。Li-Fi 的吞吐量也远远超过 WiFi,当时 pureLi-Fi 发布的小型微型 LED 能够以 8 Gbps 的速度进行传输,理论上可达到 200+Gbps,支持上亿物联设备看起来也问题不大。

与此同时,二者的安全性也都有目共睹。5G 通信会对用户进行鉴权,能够有效保证用户的信息安全。Li-Fi 利用可见光进行传输的特性,使其不能床头墙壁,并且光的波粒二象性决定了其很难被盗用,因此建筑内的信息几乎不可能会被泄露。

更关键的是,与 5G 需要建立大量通信基站的规模化投入不同,Li-Fi 几乎不需要很高的运营成本,将城市的可见光源更替成带有传输芯片的 LED 就可以了。

显然,在替代 WiFi 的技术更迭中,发生了一些特别的化学反应,才导致了今天 Li-Fi 的出局。

三大节点,解释 Li-Fi 的出局与 5G 的上位

商业世界有时也很玄学,一种新技术的上位,无有定法,本身并没有什么绝对规则,往往是依赖于一定的因缘际会或特殊条件才能成立。

放到 Li-Fi 和 5G 的发展史上来看,就恰如其分地展示了这一点。

单从理论上来讲,Li-Fi 无论是之于 WiFi,还是 5G,都有着一定的技术和应用优势。为什么最终对二者都没能产生一击之力?

1. 技术临界点尚未出现。

想要替代一项成熟技术,替代技术必须有更高的产业价值才有可能。WiFi 几乎已经无所不在,并且随着带宽的增加不断提升,想要成为它的替代者,Li-Fi 在技术稳定性上还有很遥远的距离要走。

没能PK掉WiFi的Li-Fi,可能是5G请来的救兵

正如移动咨询公司 J.Gold Associates 的总裁 Jack Gold 所质疑的那样——「可见光通信已经尝试了好几年了,这不是新事物,获得超大量的带宽并不像听起来那么简单。」

其中的技术难题,一是反向传输,Li-Fi 终端设备如何反射信号给 LED 灯,需要专业的集成芯片来支撑,目前还处于研究早期;二是传输距离,要在使用场景中布局无死角的 LED 光源来保证 Li-Fi 网络,同时将学习和适应成本最小化,显然也需要工程方案的持续打磨。三是信号干扰。Li-Fi 信号虽然不像 WiFi 那样容易被劫持,但却很容易受到干扰,不仅仅是无法穿透墙壁,终端与光源之间出现阻挡,信号就会被切断,除非头上带着 LED 探照灯玩手机,否则时不时断连可能会气疯一大群「不上网会死星人」。

2. 产业协同着力点。

与 5G 对通讯、半导体、终端软硬件等行业的洗礼相比,Li-Fi 的产业链更加绵长,还涉及照明、电力等许多领域。而这些领域缺乏在前沿通信技术上的话语权和引导力,这就导致尽管 LED 厂商非常积极地为 Li-Fi 鼓与呼,但 Li-Fi 所需要的集成芯片、行业标准、终端开发等等,都缺乏足够的产业支撑。

没能PK掉WiFi的Li-Fi,可能是5G请来的救兵

尽管思科、EMC(能源控制和 IoT 解决方案供应商)都曾表示出对 Li-Fi 技术的兴趣,一些公司也开始对 Li-Fi 进行测试,但也仅仅停留在探索阶段,并没有什么重要的商业性决定。缺乏产业链上下游协同,与通讯、AI 巨头推动下的 5G 快速产业化形成了鲜明对比。

3. 终端利基市场的挑战。

即使 Li-Fi 达到了现实吞吐量和规模的承诺,也建构了通讯+照明+电力的一系列产业生态系统,其端点设备如果不能打入市场,为广大消费者所选择,也难逃凉凉的命运。

我们知道,移动智能终端已经进入了集成化、微型化设计阶段,比如前不久华为推出的麒麟 990 就是一款集成了 5G 功能的 SOC 芯片。而现阶段的 Li-Fi 系统,只能以原型机的形态出现,体积庞大,根本无法在各种小微终端中部署,「光」的长板无法弥补「通信」的短板,也进一步拉大了 Li-Fi 到大众市场的距离。

没能PK掉WiFi的Li-Fi,可能是5G请来的救兵

目前来看,Li-Fi 更可能的命运,还是在一些 WiFi 信号容易中断或缺失,亦或是无线电通信不被允许(如射电天文望远镜、核电厂等)等高安全性要求的地方,作为 5G 的补充身份出现,帮助实现更稳定高速的交流。并且由于没有频谱限制,Li-Fi 也将为拥挤的 5G 提供下一个技术出口。

尽管属于它的风口还在遥远的未知,但在这些小众试验场中,Li-Fi 技术自身也能在逐步迭代,寻找着属于自己的杀手级应用。毕竟,科技的发展莫不如是,就是在无数次试错的不可能中,找到最有价值的那个选项。

【责任编辑:未丽燕 TEL:(010)68476606】

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