近日，被稱為Li-Fi之父的蘇格蘭初創公司PureLiFi宣布獲得150萬英鎊（220萬美元）融資，估值為1400萬英鎊，并希望利用燈泡建立互聯網連接。根據MarketsandMaerkets發布的一份報告顯示，到2020年，可見光通訊技術市值將達到90億美元。

 

 

電燈泡一直以來被視作發明家夢寐以求的靈感閃現的象征。而實際上，利用燈光建立無線網絡并不是一個新概念，這是由Herald Haas和他愛丁堡大學的團隊在2011年發明的一項專利技術，該技術利用快速的光脈沖無線傳輸信息，其應用目前還處于起步階段。

 

2011年的TED大會上，Hass第一次用“Li-Fi”這個詞來形容雙向可見光無線通信技術，利用可見光代替傳統無線電頻率。

 

可見光無線通信（稱為Li-Fi——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的發光強度，人眼不會注意到光的快速變化。與光纖通信擁有同樣的優點，高帶寬，高速率，不同的是Li-Fi是使光傳播在我們周圍的環境中，自然光能到達的任何地方，就有Li-Fi的信號。Li-Fi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（Wi-Fi熱點）的設備，使終端隨時能接入網絡。

Li-Fi工作原理

 

PureLiFi由Harald Haas教授創立于2012年，前身是愛丁堡大學衍生公司PureVLC。據悉，只要有PureLiFi的產品，用戶可以在任何照明設備發出的光束下連接到互聯網。

 

2014年末，PureLiFi邁出了重要一步，他們針對行業內的合作伙伴開發了Li-Flame產品，這套系統可以將現有燈具轉換成為Li-Fi訪問點。在整套設備中，有一個電池支持的Li-Fi移動模塊，它可以連接到計算機顯示屏頂部，并通過Li-Fi訪問點連接到互聯網上。

 

Li-Fi利用燈泡發出的光傳輸數據，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，就可以利用燈泡發送數據。而燈泡的閃爍頻率達到每秒數百萬次。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。這類似于通過火炬發送莫爾斯碼，但速度更快，并使用了計算機能理解的字母表。

將可見光用于Li-Fi，要調制其輸出以使其攜帶信息，就像Wi-Fi路由器一樣便捷。使用標準的LED照明燈，Herald Haas與他的同事創建的研究小組已經達到了兩米距離的130兆比特每秒的傳輸速度。

 

三星在2010年就開始利用搭載LED背光的LCD平面顯示器試驗可見光通訊，西門子在2010年通過白色LED可見光通信，實現了最高500Mbps的通信速度。鑒于Li-Fi巨大的市場前景，卡西歐、三星甚至與NEC、松下電氣、夏普、東芝與NTT等企業一道成立了可見光通訊聯盟。

 

2013年，通過改進智能手機上的LED（如攝像頭、屏幕、閃光燈等），是Li-Fi走向大眾消費市場的最快路徑。哈斯與波維創建了一家VLC（可見光通信）公司，并研發出一款智能手機應用，該應用使一對iPhone實現了低速率的數據傳輸。在拉斯維加斯舉行的2012年消費電子展覽會（CES）上，卡西歐發布了兩部使用可見光進行數據傳輸的智能手機。

 

2013年10月，PureVLC向一家美國醫療服務供應商交付了自創立以來的首臺產品，一個價值為5000歐元的設備。PureVLC還將通過一個已安裝在倫敦貝克斯利商業學院的系統，以光作為媒介直播倫敦市長Boris Johnson的一段講話。未來Li-Fi將改寫Wi-Fi一統天下的格局，甚至對電信運營商產生巨大的沖擊，而沖擊的強度將是史無前例的。

 

2013年10月15日，復旦大學計算機科學技術學院在實驗室成功實現可見光傳輸網絡信號技術。研究人員將網絡信號接入一盞1W的LED燈珠，燈光下的4臺電腦即可上網，最高速率可達3.25G，平均上網速率達到150M，堪稱世界最快的“燈光上網”。

 

 

 

在實驗室中，Li-Fi數據的傳輸速度可以達到近10Gb/s，是現有Wi-Fi網絡的十倍以上。而且，光頻譜的寬度達到射頻頻譜的1萬倍，這意味著Li-Fi技術能帶來高達1Gbps的數據傳輸速度。

 

德國赫茲研究所的研究人員，使用標準的白色LED實現了每秒超過500Mb數據傳輸。而且由于LED的發光強度，人眼不會注意到光的快速變化。

 

在短期內，可見光通信已可以實現一些小范圍應用。Li-Fi技術在辦公室和學校等建筑中還能實現更高效的帶寬利用，譬如每個燈飾只對距離最近的人提供全速數據傳輸。

 

 

Li-Fi與光纖通信擁有同樣的優點，高帶寬，高速率，不同的是Li-Fi是使光傳播在我們周圍的環境中，自然光能到達的任何地方，就有Li-Fi的信號。隨著白熾燈、熒光燈逐漸退出市場并被LED取代，未來任何有光的地方都可以成為潛在的Li-Fi數據傳輸源。例如：在街頭，利用路燈就可以下載電影；在家里，打開臺燈就可以下載歌曲；在餐廳，坐在有燈光的地方就可以發微博；即便是在水下，只要有燈光照射就可以上網。

 

缺點：Li-Fi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。

 

 

Li-Fi不需要再新建任何基礎設施，而傳統射頻信號的發射需要能量密集的設備。而光頻譜沒有得到利用和監管，可以進行高速通信。

 

缺點：目前，手機如何使用可見光來通信還是沒有解決的問題。

 

 

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。

 

Li-Fi信號依靠狹窄光束引導，無法通過墻壁傳播。另外它使用的是分離的上行和下行渠道，也就是說，黑客需要同時入侵這兩個渠道才能入侵你的網絡。

 

最后，Herald Haas針對以上2個缺點找到的臨時解決方法是：如果光信號被阻擋，仍需要Wi-Fi，需要射頻通信系統等設備發送信息，這樣可以無縫地切換至射頻信號。

 

可以見得，Li-Fi并不是Wi-Fi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。