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沒能PK掉WiFi的Li-Fi,可能是5G請來的救兵

腦極體 2019-11-27

原標題:沒能PK掉WiFi的Li-Fi,可能是5G請來的救兵

有關未來通訊的技術方案里,有人認為全屋智能終端連上5G就夠了,有人覺得WiFi依然會堅挺在性價比“王座”上。既然每種通訊方式都各有利弊,那么腦洞也不妨再大一點,比如靠燈泡上網也很帶感。

并不是我在異想天開,2011年英國愛丁堡大學(Edinburgh University)的教授Harald Hass提出了用LED光源來無線傳輸數據的演說之后,Li-Fi(light fidelity)這個新穎的名詞就被看做是能替代WiFi的技術之光。

但這種技術過分超前和不穩定性,導致其一直只能停留在實驗室和一些LED廠商的營銷話術當中。與5G勢如破竹的氣勢相比,同樣曾被視作“WiFi顛覆者”的Li-Fi,卻依然是小眾極客們感興趣的玩意兒,發展走向不可謂不尷尬。

它真的有那個能力和必要,可以取代WiFi進入我們的生活空間嗎?Li-Fi與5G技術的不同走向,又反映出哪些技術迭變的“潛規則”?

靠燈泡上網,也曾被寄予厚望的Li-Fi特殊在哪兒?

美國LightPointe公司宣布成立新公司研究(可見光無線通信)技術的消息,讓Li-Fi再次出現在人們的視野中。

顧名思義,Li-Fi就是利用可見光來進行無線數據傳輸,也有人將它稱呼為“光保真技術”。其工作原理簡單來說,就是將LED燈這樣的可見光作為信息傳輸系統的發射源,植入芯片形成一個類似WiFi熱點的網絡接入點,控制光源發出高速信號,從而控制終端接收器的網絡傳輸。

只要有燈光的地方就能上網,聽起來是不是比WiFi、4/5G厲害多了?后者不僅要求龐大資金規模的基礎建設,還總有斷連、輻射等困擾。Li-Fi就不一樣了,室內打開燈管就能夠連入互聯網,晚上站在路燈下照樣可以高速下載電影,而且還是絕對的綠色低碳無公害。

可惜的是,當一個東西看起來完美得不像真的,那它一定不是真的。Li-Fi即是如此。

與5G一步一個階梯的道路不同,Li-Fi近十年來的發展,用舉步維艱來形容也不為過。該技術的創造者Herald Haas用數年時間,將LiFi技術發展到了第三代,才使其擺脫概念層面,變成了一個現實產品。

第三代“LiFi-X”的性能得到了很大的提升,比如體積更小,傳輸速率達到了40Mbps水準,可以接收側向和背向光源,讓網絡效果得到了極大的提升。聽起來還不錯?但這與全民5G的商業浪潮顯然早已不在一個應用位面上。

有意思的是,Haas提出Li-Fi信號芯片方案的時候,許多智能手機移動廠商還在研究5G標準。換句話說,當時,業界對待Li-Fi和5G的態度都差不多,那就是謹慎看多,希望技術驗證之后再部署。

新興通訊技術大PK?從WiFi的先天不足說起

盡管Li-Fi的技術原理現在看起來有點不可思議,但存在即合理,當時Li-Fi的合理性就是被WiFi的天然缺陷所賦予的。

眾所周知,WiFi就對移動通訊起到了非常大的作用,今天我們可以在空間覆蓋內的任何地方訪問網絡,包括咖啡店與肯德基。

但WiFi的最大問題也在于此,一方面信號覆蓋范圍小,強弱變化明顯,使得通訊傳輸變得不穩定。在網速變換的時候,失聯、游戲斷連、視頻卡頓等都是常常會遇到的抓狂現場。

除此之外,WiFi的安全隱患也引發了前所未有的質疑。

無線電波的傳輸信號很容易被黑客劫持,從而將用戶信息完全暴露。想必不少人都有過連接不安全WiFi導致信息泄露,亦或是自家WiFi賬號莫名其妙被分享盜用的不爽體驗。

這一點在智能泛終端大爆發前期,更容易引發憂慮。因為多終端、多用戶同時訪問WiFi時,除了體驗速度下降,當你家的智能門鎖、健康手環、攝像頭跑步機等等都被串聯在同一個WiFi系統下,一旦單個硬件的漏洞被攻破,所帶來的連環風險恐怕是人們此前難以想象的。

尋找并發展新的通訊技術,就成為工程師們很早就開始涉獵的方向。

當時,Li-Fi和5G同時出現在研究者的案頭。

首先,二者在傳輸速率上相比WiFi都有著很高的優勢。5G的規劃速度是10Gbps,商用后還將進一步提升。Li-Fi的吞吐量也遠遠超過WiFi,當時pureLi-Fi發布的小型微型LED能夠以8 Gbps的速度進行傳輸,理論上可達到200+Gbps,支持上億物聯設備看起來也問題不大。

與此同時,二者的安全性也都有目共睹。5G通信會對用戶進行鑒權,能夠有效保證用戶的信息安全。Li-Fi利用可見光進行傳輸的特性,使其不能床頭墻壁,并且光的波粒二象性決定了其很難被盜用,因此建筑內的信息幾乎不可能會被泄露。

更關鍵的是,與5G需要建立大量通信基站的規模化投入不同,Li-Fi幾乎不需要很高的運營成本,將城市的可見光源更替成帶有傳輸芯片的LED就可以了。

顯然,在替代WiFi的技術更迭中,發生了一些特別的化學反應,才導致了今天Li-Fi的出局。

三大節點,解釋Li-Fi的出局與5G的上位

商業世界有時也很玄學,一種新技術的上位,無有定法,本身并沒有什么絕對規則,往往是依賴于一定的因緣際會或特殊條件才能成立。

放到Li-Fi和5G的發展史上來看,就恰如其分地展示了這一點。

單從理論上來講,Li-Fi無論是之于WiFi,還是5G,都有著一定的技術和應用優勢。為什么最終對二者都沒能產生一擊之力?

1.技術臨界點尚未出現。

想要替代一項成熟技術,替代技術必須有更高的產業價值才有可能。WiFi幾乎已經無所不在,并且隨著帶寬的增加不斷提升,想要成為它的替代者,Li-Fi在技術穩定性上還有很遙遠的距離要走。

正如移動咨詢公司J.Gold Associates的總裁Jack Gold所質疑的那樣——“可見光通信已經嘗試了好幾年了,這不是新事物,獲得超大量的帶寬并不像聽起來那么簡單。”

其中的技術難題,一是反向傳輸,Li-Fi終端設備如何反射信號給LED燈,需要專業的集成芯片來支撐,目前還處于研究早期;二是傳輸距離,要在使用場景中布局無死角的LED光源來保證Li-Fi網絡,同時將學習和適應成本最小化,顯然也需要工程方案的持續打磨。三是信號干擾。Li-Fi信號雖然不像WiFi那樣容易被劫持,但卻很容易受到干擾,不僅僅是無法穿透墻壁,終端與光源之間出現阻擋,信號就會被切斷,除非頭上帶著LED探照燈玩手機,否則時不時斷連可能會氣瘋一大群“不上網會死星人”。

2.產業協同著力點。

與5G對通訊、半導體、終端軟硬件等行業的洗禮相比,Li-Fi的產業鏈更加綿長,還涉及照明、電力等許多領域。而這些領域缺乏在前沿通信技術上的話語權和引導力,這就導致盡管LED廠商非常積極地為Li-Fi鼓與呼,但Li-Fi所需要的集成芯片、行業標準、終端開發等等,都缺乏足夠的產業支撐。

盡管思科、EMC(能源控制和IoT解決方案供應商)都曾表示出對Li-Fi技術的興趣,一些公司也開始對Li-Fi進行測試,但也僅僅停留在探索階段,并沒有什么重要的商業性決定。缺乏產業鏈上下游協同,與通訊、AI巨頭推動下的5G快速產業化形成了鮮明對比。

3.終端利基市場的挑戰。

即使Li-Fi達到了現實吞吐量和規模的承諾,也建構了通訊+照明+電力的一系列產業生態系統,其端點設備如果不能打入市場,為廣大消費者所選擇,也難逃涼涼的命運。

我們知道,移動智能終端已經進入了集成化、微型化設計階段,比如前不久華為推出的麒麟990就是一款集成了5G功能的SOC芯片。而現階段的Li-Fi系統,只能以原型機的形態出現,體積龐大,根本無法在各種小微終端中部署,“光”的長板無法彌補“通信”的短板,也進一步拉大了Li-Fi到大眾市場的距離。

目前來看,Li-Fi更可能的命運,還是在一些WiFi信號容易中斷或缺失,亦或是無線電通信不被允許(如射電天文望遠鏡、核電廠等)等高安全性要求的地方,作為5G的補充身份出現,幫助實現更穩定高速的交流。并且由于沒有頻譜限制,Li-Fi也將為擁擠的5G提供下一個技術出口。

盡管屬于它的風口還在遙遠的未知,但在這些小眾試驗場中,Li-Fi技術自身也能在逐步迭代,尋找著屬于自己的殺手級應用。畢竟,科技的發展莫不如是,就是在無數次試錯的不可能中,找到最有價值的那個選項。

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