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高端的LiFi可见光通信技术，古人早就用上了？

烽火台之间传递信息的时候 ， 一般不会利用多盏灯进行编码 ， 而是使用烽火狼烟的浓烈程度表示不同的信号 。 《墨子·号令篇》中记载“望见寇举一棰 ， 入境举二棰 ， 押廓举三棰 ， 入廓举四棰 ， 狎城举五棰“ ， 一棰表示一堆柴草 ， 五棰就表示五堆柴草 。 而烽火台传递信息也未必一定要用烽火 。 在宋代时火药和火炮已经被发明 ， “挂旗+放炮”这种“视听多媒体”的信息传递方式效果就更好 。 比如贼从东面来 ， 就挂青色旗并响一声炮；贼从南面来 ， 就挂红色旗并响两声炮；贼从西面来 ， 就挂白色旗并响三声炮；贼从西面来 ， 就挂白色旗并响三声炮；贼从北面来 ， 就挂浅黑色旗并响四声炮[1] 。 在中国之外 ， 近代法国也有一套单靠“眼睛看“的千里传递信息的系统 。 每个”烽火台“上不再使用烟火 ， 而是架着一根巨大的横梁和两个悬臂 ， 称为ChappeTelegraph ， 通过横梁和悬臂转动不同的角度 ， ”摆不同的pose“来表示不同的信息 ， 下一个架子的工作人员会像《寄生虫》中的基宇一样拿着望远镜观看上一个架子的姿势 ， 一个接一个传递 ， 可以把信息从首都巴黎一路传送到法国的边境小镇 。 现代的LiFi有何突破？不过 ， 随着科技的发展 ， LiFi也许真的会走入我们的生活 。 在21世纪 ， 我们有了两件神器 ， 一是LED灯作为信号发射器 ， 可以以极快的频率闪动 ， 二是光电探测器作为信号接收器 ， 闪的再快的LED信号都能接收到 ， 外加计算机的快速处理 ， 它们每秒可以传输的比特数最快已经能达到10G（1010）比特 ， 是《长安十二时辰》和《寄生虫》中人工操作效率的无数倍 ， 这相当于几秒钟之内 ， 就可以轻松把一整部电影从一盏LED的灯光之中下载到自己的手机或笔记本电脑里 。 现代LiFi的原理其实正是“望楼格子”、“以头亮灯”与烽火台的结合体 。 我们既可以让LED灯在一秒内不同时刻有时高亮度 ， 有时低亮度 ， 像望楼格子的某一盏灯时亮时暗的方式传递信息（OOK调制） ， 也可以像《寄生虫》里那样通过控制LED灯长短不同的高亮度脉冲传递信息（PPM调制） ， 还可以像古代烽火台挂不同颜色旗那样 ， 利用不同颜色LED灯光（意味着光的波长不同）同时传递信息（OFDM和CSK调制） 。 此外 ， 与现在的WiFi相比 ， LiFi还代表着更高的速度与安全性 。 可见光波段的带宽先天就比无线射频波段要宽 ， 对数据传输来说 ， 相当于一个是高速公路 ， 一个是乡间小道 ， LiFi理论上能达到的下载速度比WiFi和手机流量要快很多 。 在安全方面 ， 如果在房间里安装一个无线路由器或者手机基站 ， 与你一墙（甚至几墙）之隔的他人也能蹭你的网 ， 或者利用某些手段获取你的个人信息 。 而可见光相比于无线射频信号更加“老实” ， 只要门窗遮蔽得严严实实 ， 隔壁老王就什么也接收不到 ， 安全隐私这一项上LiFi加分 。 不过可见光传输距离短 ， 不容易翻墙越户这一点也是个双刃剑 ， 注定了LiFi难以完全取代WiFi ， 更适合作为WiFi的“互补搭档” 。 如上所说 ， 古代的烽火台之类可见光通信系统难有大作为 ， 其实也是因为这一点 。 现在的LiFi技术设计者也都有“自知之明” ， 通常会把一个房间这样的短距离作为LiFi主要用武之地 。 但即使在室内 ， 如果有人不小心把灯光挡住 ， 信号也就会中断 。 相比之下 ， 一个大汉站在无线路由器前 ， WiFi无线信号还是能轻而易举通过衍射和绕射避开障碍 ， 不受多少影响 。 LiFi覆盖范围小的缺点还意味着要安装很多盏灯 ， 覆盖每个角落 ， 才能保证稳定通信 。 另外 ， LiFi还有一个不足之处在于 ， 虽说利用手机或电脑上的探测器从一盏LED灯下载数据不难 ， 但是反方向的上传数据却比较难实现 。 由此可见 ， LiFi技术既充满诱人的前景 ， 也面临难以回避的挑战 。 不过这不妨碍研究者为LiFi量体裁衣推出了各种应用产品 ， 未来用灯光传递信息将有越来越多的机会成为日常的生活体验 。


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