無線電信號(hào)傳輸設(shè)備存在很多局限性，它們稀有、昂貴，但是效率不高，比如手機(jī)，有140萬個(gè)基站負(fù)責(zé)增強(qiáng)信號(hào)，但大部分能量都用在冷卻上，使用效率只有5%?？茖W(xué)家們?yōu)榱四軌蛱嵘ㄓ嵸|(zhì)量和速度，為了能夠獲取更加廉價(jià)的通訊載體，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了各種各樣的實(shí)驗(yàn)。其中“光”這個(gè)地球上隨處可見的資源漸漸走出實(shí)驗(yàn)室，近年來頻傳捷報(bào)，其產(chǎn)品如LFC，Li-Fi等。相比無線信號(hào)基站百萬級(jí)的數(shù)量，全世界使用的燈泡卻有400億個(gè)，因此利用光通信將擁有更高的效率?？茖W(xué)家們說，只要LED燈能按照一定規(guī)律地頻閃，便可讓燈泡變成無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射器。
這不禁讓人想到圣經(jīng)開頭那句“神說，‘要有光’，于是就有了光。”
LFC——室內(nèi)定位“新角色”
解決室內(nèi)定位方案是地理信息行業(yè)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)都在關(guān)注的焦點(diǎn)，這傲嬌的最后一公里難倒了多少英雄好漢。這其中除了技術(shù)性的難題之外就是成本的問題。Wi-Fi是最廉價(jià)的方案，但卻要面對網(wǎng)絡(luò)重疊、精度不夠高等問題;藍(lán)牙雖然有了4.0，不用說內(nèi)置手機(jī)就夠等一陣子，單說再添置昂貴的設(shè)備問題就讓很多商家望而卻步;NFC的距離又太近;其他總有各自不同的短處。就在大家都引頸期待之時(shí)，LFC出現(xiàn)了。
LFC是由以一家名為ByteLight公司開發(fā)的，與其他使用 Wi-Fi 信號(hào)做室內(nèi)定位的服務(wù)商不同，ByteLight 選擇的是 LED 室內(nèi)定位。這些特殊的 LED 燈具內(nèi)嵌了 ByteLight 芯片，通過對芯片的變成以控制LED燈產(chǎn)生每秒數(shù)百萬次的閃爍，為了對應(yīng)計(jì)算機(jī)的二進(jìn)制，LED燈泡亮了表示1，滅了代表0。同時(shí)由于閃爍頻率太快，人眼的視覺延遲是無法察覺的，但是攝像頭卻可以捕捉到這些變化。通過控制芯片，二進(jìn)制的數(shù)據(jù)被編碼成燈光信號(hào)，在消費(fèi)者打開支持 ByteLight應(yīng)用時(shí)，手機(jī)攝像頭會(huì)檢測到這些信號(hào)，通過手機(jī)中的應(yīng)用計(jì)算出用戶當(dāng)前所在位置，可以為用戶進(jìn)行導(dǎo)航尋路或是為商家推送廣告。同時(shí)，因?yàn)楣馑偈且阎獋鞑ニ俣茸羁斓囊环N電磁波，因此據(jù)其聯(lián)合創(chuàng)始人及 CTO Dan Ryan 介紹，定位時(shí)間不會(huì)超過 1 秒。
談到成本，LFC是在生產(chǎn)線上通過加載一枚芯片而改造 LED 燈具，每只新燈具成本比普通燈具增加 10 美分。這一點(diǎn)點(diǎn)的費(fèi)用是由零售商來買單，因?yàn)锽yteLight并不直接賣芯片而是通過向 LED 等生產(chǎn)企業(yè)提供芯片設(shè)計(jì)來收取版權(quán)費(fèi)。另外，LFC這項(xiàng)技術(shù)的定位精度會(huì)在 1 米以內(nèi)，因而不需要零售店做額外的架構(gòu)鋪設(shè)。同時(shí)，除了用于室內(nèi)導(dǎo)航以外，更重要的應(yīng)該是零售商能基于消費(fèi)者在店內(nèi)的具體位置來做營銷，并最終影響消費(fèi)決策。這或?qū)榱闶凵處眍~外收益。既不需要零售店做額外架構(gòu)鋪設(shè)又能為消費(fèi)者的手機(jī)推送廣告，這種“喜大普奔”的好事有誰不喜歡呢?
談到基于位置推送廣告，消費(fèi)者就不高興了!也許零售商推送的是消費(fèi)者想要的，也許推送來的還是“騷擾”。對此ByteLight 的說法是只要你不掏手機(jī)出來，行蹤就不會(huì)被暴露。這正好體現(xiàn)了光作為通信介質(zhì)的長處和短處：一方面不需要單獨(dú)去設(shè)置一個(gè)開關(guān)來控制手機(jī)中的App是否繼續(xù)接受廣告或是提供定位，簡捷又安全，擋住攝像頭就能關(guān)閉LFC的鏈接;另一方面由于光無法穿透障礙物，也無法要求零售商在各個(gè)角落都裝滿LED，因此如何解決遮擋問題也是ByteLight需要解決的。
ByteLight的盈利模式也是很特別的，正如前面所講，ByteLight是靠收取版權(quán)費(fèi)而不是賣芯片。芯片增加的費(fèi)用由燈泡生產(chǎn)商直接轉(zhuǎn)嫁給零售商，迄今為止與其合作的LED廠商有Solais照明。如何能打開這種芯片的LED市場，讓LFC更快地鋪滿市場，還是ByteLight應(yīng)該考慮的。當(dāng)然，ByteLight看到了中國這一強(qiáng)大的市場，因此他們也協(xié)助國內(nèi)50家超市上線LFC。同時(shí)ByteLight通過開放平臺(tái)來吸引程序員添加自己的擴(kuò)展，無需下載SDK，只需要使用HTML，CSS和Javascript來編寫代碼。這種錦上添花的形式或是表示了ByteLight希望通過這些程序員的參與來擴(kuò)大圈子知名度以及獲取更好的靈感來擴(kuò)大自己的App產(chǎn)品線。
我們希望看到ByteLight做的更多，希望這一束光能照到更遠(yuǎn)。
LFC的博物館解決方案
首先，ByteLight在波士頓科學(xué)博物館內(nèi)安裝了可編程的LED燈泡，博物館也為游客準(zhǔn)備了iPad，當(dāng)LED發(fā)送的專有信號(hào)被iPad上的攝像頭捕捉到以后，iPad上的應(yīng)用程序就能計(jì)算出游客的準(zhǔn)確位置，可為游客推送實(shí)時(shí)地圖以及周圍附近展品的信息，并且游客可以通過室內(nèi)定位“尋路”自己感興趣的區(qū)域。另外，游客還可以依靠手中的iPad參與博物館開發(fā)的“尋寶”活動(dòng)，以增加體驗(yàn)樂趣，增長知識(shí)。
其次，ByteLight還為博物館提供管理工具，能夠根據(jù)游客手持的iPad的實(shí)時(shí)位置統(tǒng)計(jì)出游客數(shù)量、游客的興趣點(diǎn)以及特定展區(qū)的參與度，這些數(shù)據(jù)能夠?yàn)椴┪镳^的工作人員所用，以便改善服務(wù)和展區(qū)設(shè)置。
這個(gè)項(xiàng)目獲得了成功，波士頓科學(xué)博物館信息與交互技術(shù)主管，Marc Check說道“我們很開心成為第一家為游客介紹此等尖端科技的博物館，這很符合我們的社會(huì)任務(wù)：通過展示先進(jìn)的科技產(chǎn)品來培養(yǎng)公眾積極探索的科學(xué)精神以及終身學(xué)習(xí)的意識(shí)。這不但可以豐富游客的知識(shí)，還可以增加體驗(yàn)樂趣。”
Li-Fi——寬廣無比的網(wǎng)絡(luò)海洋
Li-Fi這一術(shù)語是愛丁堡大學(xué)Harald Haas教授在一次有關(guān)發(fā)光二極管的講話中創(chuàng)造的。該技術(shù)也被稱為“可見光通信”。許多科學(xué)家對此持樂觀態(tài)度，認(rèn)為Li-Fi代表著未來移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的趨勢。因?yàn)橄鄬τ趥鹘y(tǒng)的Wi-Fi來說，Li-Fi成本更低且效率更高。Wi-Fi和Li-Fi都是通過電磁波譜來傳輸數(shù)據(jù)，只不過Wi-Fi利用的是無線電波，而Li-Fi利用的是可見光波。顯然，Li-Fi具有明顯的優(yōu)勢，因?yàn)榭梢姽庾V比無線電頻譜要豐富得多，可以獲得更高的數(shù)據(jù)密度;同時(shí)全球的LED燈泡的數(shù)量也遠(yuǎn)大于無線電波的基站。理想狀態(tài)下，更廣闊的帶寬，更繁多的節(jié)點(diǎn)，Li-Fi要比Wi-Fi快得多!
最近一則報(bào)道引起筆者注意，由復(fù)旦大學(xué)承擔(dān)的“可見光通訊關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”取得重要進(jìn)展：科研人員在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中利用可見光傳輸網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)“一拖四”，即點(diǎn)亮1盞1W的LED小燈，4臺(tái)電腦即可同時(shí)上網(wǎng)、互傳網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。實(shí)時(shí)系統(tǒng)平均上網(wǎng)速率達(dá)到150M/S。這個(gè)讓人驚喜的新聞揭示了Li-Fi技術(shù)的可行性。這個(gè)實(shí)驗(yàn)同LFC一樣也是給普通的LED燈泡裝上微芯片來控制LED的閃爍，光敏傳感器卻可以接收到這些變化。燈光下的電腦，通過一套特制的接收裝置，就能讀懂由燈光里二進(jìn)制編碼所生成網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)。另外可見光光譜不受私人或是壟斷企業(yè)監(jiān)管，而且光譜比無線電頻譜大10000倍，這就意味著更大的帶寬和更高的速度，除了接收裝置和燈泡內(nèi)的芯片以外幾乎不需要增加基站等新的基礎(chǔ)設(shè)施。因此，Li-Fi將比Wi-Fi廉價(jià)得多。
基本上任何有LED燈光的地方都是潛在的數(shù)據(jù)傳輸源，我國現(xiàn)在的照明系統(tǒng)中LED正在大規(guī)模取代白熾燈。因此這項(xiàng)技術(shù)的前景將十分美好。但是Li-Fi真要像Wi-Fi一樣走進(jìn)千家萬戶還需要一系列的技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，這將是一條有點(diǎn)漫長的路。同時(shí)Li-Fi具有其局限性——燈光被遮擋會(huì)切斷信號(hào)?？茖W(xué)家認(rèn)為它不是作為Wi-Fi的競爭對手而存在的，應(yīng)該是一種互補(bǔ)。
試想一下，任何有光的地方都是潛在數(shù)據(jù)傳輸源。Li-Fi和LFC的應(yīng)用前景超乎我們想象，將來能有哪些更深入的行業(yè)應(yīng)用，還倚賴人們無限的想象力。
畢竟，任何成功的想法，在當(dāng)初看來都是荒誕無比的。（文丨本刊編輯張鵬英）
{{item.content}}