技術原理

    可見光無線通信（稱為LiFi——Light Fidelity）是利用快速的光脈沖無線傳輸信息。根據不同速率在光中編碼信息完全可行，例如LED開表示1，關表示0，通過快速開關就能傳輸信息。由于LED的發(fā)光強度，人眼不會注意到光的快速變化。LiFi技術目前還處在于實驗室階段，由Haas和他愛丁堡大學的團隊發(fā)明的一項專利技術。電燈泡一直以來被視作發(fā)明家夢寐以求的靈感閃現的象征。與光纖通信擁有同樣的優(yōu)點，高帶寬，高速率，不同的是LiFi是使光傳播在我們周圍的環(huán)境中，自然光能到達的任何地方，就有LiFi的信號。LiFi技術是運用已鋪設好的設備（無處不在的燈泡），只要在燈泡上植入一個微小的芯片，就能變成了類似于AP（WiFi熱點）的設備，使終端隨時能接入網絡。

產生背景

    WiFi技術已經越來越普及，不過抱怨無線信號不穩(wěn)定、上網速度慢、WiFi熱點太少而用的人也越來越多?，F在，有一項新技術可能會讓這些問題得到解決。

    電燈泡一直以來被視作發(fā)明家夢寐以求的靈感閃現的象征。不過對德國物理學家Herald Haas來說，電燈泡本身給他帶來了靈感。Haas和他愛丁堡大學的團隊發(fā)明了一項專利技術，利用一束閃光來無線傳輸數字信息，這類技術通常被稱作可見光通信(VLC)。

    Haas表示：“我最大的設想就是將電燈泡變?yōu)閷拵ㄐ旁O備。這樣電燈泡不僅能提供照明，也將成為一款必要的工具?！盚aas認為，通過給普通的LED燈泡加裝微芯片，使燈泡以極快的速度閃爍，就可以利用燈泡發(fā)送數據。而燈泡的閃爍頻率達到每秒數百萬次。

    通過這種方式，LED燈泡可以快速傳輸二進制編碼。但對裸眼來說，這樣的閃爍是不可見的，只有光敏接收器才能探測。Haas表示：“這類似于通過火炬發(fā)送莫爾斯碼，但速度更快，并使用了計算機能理解的字母表。”

    這一技術意味著，只要你擁有電燈泡，就可以獲得無線互聯網連接。目前全世界的電燈泡數量約有140億盞。實際上，這也意味著任何路燈都可以成為互聯網接入點。

    不過，被昵稱為“Li-Fi”的可見光通信技術并不只是能提升互聯網的覆蓋范圍。作為無線數據傳輸的最主要技術，WiFi利用了射頻信號。然而，無線電波在整個電磁頻譜中僅占很小的一部分。而隨著用戶對無線互聯網需求的增長，可用的射頻頻譜正越來越少。

    例如，當你在咖啡店中上網時，如果周圍上網的人越來越多，那么你會發(fā)現網速變得很慢。3G移動網絡也是如此。與此同時，根據思科的數據，我們每年通過移動設備發(fā)送的信息量都在翻番。

    Haas表示，他的技術將是問題解決方案的重要一部分。他表示：“可見光頻譜的寬度達到射頻頻譜的1萬倍。”這意味著可見光通信能帶來更高的帶寬。Haas表示，“Li-Fi”技術能帶來高達1Gbps的數據傳輸速度。

    Haas認為，他的技術有一個重要優(yōu)點，這就是不需要再新建任何基礎設施。而傳統(tǒng)射頻信號的發(fā)射需要能量密集的設備。他表示：“我們使用現有設備。可見光頻譜沒有得到利用，沒有得到監(jiān)管，我們可以進行高速通信?！?/p>

    不過這一技術也有著自身的局限。雅典Harokopio大學信息學講師Thomas Kamalakis推薦了Haas的技術，但也表示該技術的潛力不應被高估。他表示：“一個明顯的問題是，可見光無法穿透物體，因此如果接收器被阻擋，那么信號將被切斷?！?br/>

    英國華威大學工程學院助理教授Mark Leeson也持相同看法。他提出：“問題在于，我們的手機如何使用可見光來通信？”

    Haas表示，這是兩個現實問題，但他也有簡單的臨時解決方法。“如果光信號被阻擋，而你需要使用設備發(fā)送信息，你可以無縫地切換至射頻信號?！彼J為，可見光通信并不是WiFi的競爭對手，而是一種相互補充的技術，這將有助于釋放頻譜空間。

    他表示：“我們仍需要WiFi，需要射頻通信系統(tǒng)。你無法使用電燈泡向快速移動的物體發(fā)送數據，或是向樹、墻和障礙物背后的物體發(fā)送數據。”在短期內，可見光通信已可以實現一些小范圍應用。例如，可以在飛機中使用該技術，幫助手機和筆記本上網，此外也可以在水下等無線電波無法傳播的場所使用該技術。

    Haas指出，Li-Fi技術帶來了極高的安全性，因為可見光只能沿直線傳播，因此只有處在光線傳播直線上的人才有可能截獲信息。

    最近，愛丁堡大學也研究除了激光Li-Fi傳輸速度可突破100G每秒！