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。