LiFi来了 一盏灯连接一个网络世界

如今，无线通讯逐渐变成像水和电一样的基本生活必需品，渗透进人们生活的每一个角落。尤其在WiFi时代，无线通讯更成为人们生活大部分时间的占有者。而作为无线通讯重要组成部分，基站消耗的能源有不少于70%是用来冷却基站的，大部分能耗浪费在大气中，只有一小部分的能耗为我们提供了通讯服务。近年来有一种越来越热门的LiFi技术，很可能解决容量和能耗的问题，还能与WiFi竞争，成为人们接入互联网的全新通路。

　　LiFi的概念



　　LiFi（Light Fidelity），全称为可见光无线通信，又称光保真技术，是一种利用灯泡发出的光传输数据的技术。可见光无线通信（称为LiFi――LightFidelity）是利用快速的光脉冲无线传输信息，现在它可能已准备好与WiFi展开竞争。根据不同速率在光中编码信息完全可行，例如LED开表示1，关表示0，通过快速开关就能传输信息。

　　LiFi的技术优势

　　（1）建设便利

　　人们可以利用已经铺设好的电灯设备电路，在需要接入网络的地方植入一个芯片即可。例如高速公路上的路灯，人们在高速行驶的车上就能轻易地接收到路灯传来的信号。



　　（2）高带宽，高速率

　　可见光的频谱带宽是目前电磁波带宽的10000倍。据报道，目前实验室测试最高速度可达1Gbps。这对于人们对速度的要求是个可喜的数据，人们可以随时随地地享受高速带来的体验。


　　可见光的频宽是无线电的10000倍

　　（3）绿色，低能耗

　　可见光对于人类来说是绿色的、无辐射伤害的一种物质。因此用光来作为无线通信的媒质，是一种对人类发展更健康，更可取的方向。同时用光来通信能降低能耗，因为不需要像基站那样提供额外的能耗。就算是在白天，只要把作为“热点”的灯的亮度降低人眼所觉察不到的程度即可，在夜晚的时候可以作为数据传输和照明的作用。

　　（4）安全

　　对于电磁波来说，其可以穿透物体进行传播，从安全角度上看，这可能会被截取而泄露信息。但对于LiFi来说，可见光只能延直线传播，不会穿透墙体的物体。数据只往人们所设定的方向传播，只有利于信息的安全性。

LiFi与WiFi技术的比较

　　作为无线数据传输的最主要技术，WiFi利用了射频信号。然而，无线电波在整个电磁频谱中仅占很小的一部分。而随着用户对无线互联网需求的增长，可用的射频频谱正越来越少。这直接导致越来越多的人抱怨无线信号不稳、网速太慢、经常掉线等。就没有东西能搞定这个难题吗？

　　德国物理学家Herald Haas教授找到了替代技术：利用灯泡发出的光传输数据。他在普通灯泡中植入电子装置，利用光线强度发生的微弱变化传输数据。这种用光波取代无线电波传输数据的新技术叫做LiFi(光保真)技术。将可见光用于LiFi，要调制其输出以使其携带信息，就像WiFi路由器一样。

　　不过这一技术也有着自身的局限。雅典Harokopio大学信息学讲师Thomas Kamalakis推荐了Haas的技术，但也表示该技术的潜力不应被高估。他表示：“一个明显的问题是，可见光无法穿透物体，因此如果接收器被阻挡，那么信号将被切断。”

　　英国华威大学工程学院助理教授Mark Leeson也持相同看法。他提出：“问题在于，我们的手机如何使用可见光来通信？”

　　Haas表示，这是两个现实问题，但他也有简单的临时解决方法。“如果光信号被阻挡，而你需要使用设备发送信息，你可以无缝地切换至射频信号。”他认为，可见光通信并不是WiFi的竞争对手，而是一种相互补充的技术，这将有助于释放频谱空间。

　　LiFi的应用与发展

　　通过给普通的LED灯泡加装微芯片，使灯泡以极快的速度闪烁，就可以利用灯泡发送数据。而灯泡的闪烁频率达到每秒数百万次。通过这种方式，LED灯泡可以快速传输二进制编码。但对裸眼来说，这样的闪烁是不可见的，只有光敏接收器才能探测。这类似于通过火炬发送莫尔斯码，但速度更快，并使用了计算机能理解的字母表。

　　使用标准的LED照明灯，Haas与他的同事Gordon Powe创建的研究小组已经达到了两米距离的130兆比特每秒的传输速度。

　　随着白炽灯、荧光灯逐渐退出市场并被LED取代，未来任何有光的地方都可以成为潜在的LiFi数据传输源。

　　想象一下这样的场景：在街头，利用路灯就可以下载电影；在家里，打开台灯就可以下载歌曲；在餐厅，坐在有灯光的地方就可以发微博；即便是在水下，只要有灯光照射就可以上网。

　　LiFi另一个巨大的好处是在任何对无线电敏感的场合都可以使用，比如飞机上、手术室里等。





　　目前，通过改进智能手机上的LED(如摄像头、屏幕、闪光灯等)，是LiFi走向大众消费市场的最快路径。Haas与Powe创建了一家VLC(可见光通信)公司，并研发出一款智能手机应用，该应用使一对iPhone实现了低速率的数据传输。在拉斯维加斯举行的2012年消费电子展览会(CES)上，卡西欧发布了两部使用可见光进行数据传输的智能手机。

　　三星、西门子等电子巨头没有错过这场盛宴。三星在2010年就开始利用搭载LED背光的LCD平面显示器试验可见光通讯，西门子在2010年通过白色LED可见光通信，实现了最高500Mbps的通信速度。鉴于LiFi巨大的市场前景，卡西欧、三星甚至与NEC、松下电气、夏普、东芝与NTT等企业一道成立了可见光通讯联盟。

　　随着现在数字技术的迅速发展，LiFi技术凭借着其独有的优势――高带宽、高速率、绿色、低能耗、安全，在目前实验室的测试报告下，十分适用于目前解决无线通信中被人们所指出的一些问题，可能成为与WiFi技术竞争的新技术。