近日，英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)一項(xiàng)關(guān)于Li-Fi的為期一年的研究探討了Li-Fi對(duì)LED能源效率的影響，結(jié)果表明利用LED傳輸Li-Fi信號(hào)的時(shí)候，既不會(huì)使LED光線變暗或發(fā)生變色，也不會(huì)使LED消耗更多的能量。

該研究結(jié)果彌補(bǔ)了使用LED提供Li-Fi信號(hào)的關(guān)鍵知識(shí)缺口，對(duì)于未來(lái)的光通信來(lái)說(shuō)，結(jié)果毫無(wú)疑問(wèn)是非常鼓舞人心的。

但是

什么是Li-Fi呢？

它和現(xiàn)在用的Wi-Fi有什么不同呢？

Li-Fi的應(yīng)用需要解決哪些主要問(wèn)題呢？

……

今天我們一起聊聊Li-Fi那些事兒

什么是Li-Fi？

Li-Fi，英文全稱Light Fidelity，中文譯名“可見(jiàn)光無(wú)線通信”，又被稱為光保真技術(shù)，最早是由德國(guó)物理學(xué)家、英國(guó)愛(ài)丁堡電子通信學(xué)院移動(dòng)通信系主任哈拉爾德·哈斯教授發(fā)明的。可見(jiàn)光，顧名思義，就是人眼可見(jiàn)的光，比如LED燈或白熾燈等光源發(fā)出的光，Li-Fi就是一種利用可見(jiàn)光波段的光進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜聼o(wú)線傳輸技術(shù)。

進(jìn)一步說(shuō)，Li-Fi就是運(yùn)用已經(jīng)鋪設(shè)好的設(shè)備，通過(guò)在光源上植入微小的類似能產(chǎn)生Wi-Fi熱點(diǎn)的芯片，使智能手機(jī)、筆記本等終端隨時(shí)接入網(wǎng)絡(luò)，傳輸不同的數(shù)據(jù)只需改變照明光線的閃爍頻率，所謂的閃爍即光源的開(kāi)閉兩種不同的狀態(tài)，相當(dāng)于0和1兩種編碼模式的變化。當(dāng)然鑒于人眼的特性，這種光線閃爍頻率人眼是不可見(jiàn)的?？梢院敛豢鋸埖卣f(shuō)，只要室內(nèi)開(kāi)啟電燈，無(wú)需Wi-Fi就可以接入互聯(lián)網(wǎng)。

Li-Fi和Wi-Fi到底有什么不同呢？

Wi-Fi，Wireless Fidelity，無(wú)線保真技術(shù)，是利用2.4G或5G的射頻頻段進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞的技術(shù)，這也是兩種技術(shù)之間最大的不同，準(zhǔn)確地講，無(wú)線網(wǎng)路是無(wú)線局域網(wǎng)中的一種商業(yè)認(rèn)證，也是一種無(wú)線聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，只要有電波覆蓋的范圍，通過(guò)無(wú)線路由器或其他設(shè)備的熱點(diǎn)就可以無(wú)線上網(wǎng)。

客觀地說(shuō)，正是由于Wi-Fi在某些方面差強(qiáng)人意的表現(xiàn)才使得Li-Fi技術(shù)得以被人們看好。當(dāng)你在咖啡館中上網(wǎng)時(shí)，如果周圍上網(wǎng)的人越來(lái)越多，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)速變得越來(lái)越慢；當(dāng)你使用Wi-Fi打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)的時(shí)候，有時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)打開(kāi)的速度變得很慢；當(dāng)你在火車站候車的時(shí)候，明明自己的手機(jī)連接到網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，但就是無(wú)法刷新或者打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)……這都是Wi-Fi的不便之處，正因如此，才會(huì)有Li-Fi技術(shù)的問(wèn)世，然而這并不意味著Li-Fi就是全能的。

Li-Fi有哪些優(yōu)勢(shì)呢？

簡(jiǎn)單化

眾所周知，Wi-Fi技術(shù)的實(shí)現(xiàn)必須借助于其他的設(shè)備才能完成，最常見(jiàn)的就是無(wú)線路由器，在無(wú)線設(shè)備沒(méi)有普及的地區(qū)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線上網(wǎng)仍然存在很大的困難；而Li-Fi技術(shù)就沒(méi)有這種顧慮，它只需要在我們常見(jiàn)的燈光光源上安裝數(shù)據(jù)傳輸芯片，而這種類似的芯片在Wi-Fi中也是必不可少的。

速度快

光波和射頻信號(hào)兩者比較起來(lái)，光的傳播速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于射頻信號(hào)，每秒鐘達(dá)到30萬(wàn)公里，這個(gè)速度是相當(dāng)可觀的。實(shí)驗(yàn)檢測(cè)表明，現(xiàn)有的Li-Fi數(shù)據(jù)傳輸速度可以達(dá)到每秒1GB，相當(dāng)于當(dāng)前Wi-Fi傳輸速度的100倍。

大容量

Wi-Fi的使用和發(fā)展受限于射頻技術(shù)，不同的終端設(shè)備之間存在爭(zhēng)奪帶寬的現(xiàn)象。這也就是為什么當(dāng)多臺(tái)設(shè)備連接到同一無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象的原因。射頻信號(hào)的帶寬相對(duì)來(lái)說(shuō)較小，雖然人類對(duì)數(shù)據(jù)交換的要求在增加，但是射頻信號(hào)所能提供的頻帶數(shù)量卻較少；Li-Fi就不同了，可見(jiàn)光的光波帶寬是射頻信號(hào)帶寬的一萬(wàn)倍以上，且不會(huì)和Wi-Fi發(fā)生沖突，這樣就能容納更多的用戶終端。

更安全

最近幾家航空公司允許在飛行過(guò)程中全程使用手機(jī)，但是對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)仍然持謹(jǐn)慎的態(tài)度，這是因?yàn)闊o(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)會(huì)影響飛機(jī)的電子設(shè)備和儀器，有可能導(dǎo)致飛機(jī)工作狀態(tài)失常。假如使用我們常見(jiàn)的光而不是射頻信號(hào)來(lái)通信，就能極大提高飛行的安全性。

Li-Fi能取代Wi-Fi嗎？

關(guān)于Li-Fi能否取代Wi-Fi這個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)在來(lái)看，為時(shí)尚早。或許我們可以這樣說(shuō)，在Li-Fi大規(guī)模普及以前，仍有許多重大的技術(shù)問(wèn)題需要解決。

信息交互

使用手機(jī)的時(shí)候，我們給出搜索的內(nèi)容，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)就會(huì)返回與搜索關(guān)鍵字相關(guān)的信息，這個(gè)過(guò)程就是信息交互或者反向通信的過(guò)程。我們可以用LED向外發(fā)出數(shù)據(jù)信息并通過(guò)終端接收信息，但是終端設(shè)備仍然不能向外發(fā)出應(yīng)用信號(hào)。這樣的單向傳輸過(guò)程是無(wú)法真正地投放到市場(chǎng)中的。另外，這種信息傳輸方式對(duì)光的依賴性太強(qiáng)，要想接收信息，燈就必須全程亮著，這種光源在某些情況下可能會(huì)成為一種障礙。

雜光抑制

相機(jī)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要考慮消雜光步驟，就是要排除視場(chǎng)外的光線的干擾，這個(gè)道理同樣適用于Li-Fi技術(shù)。傳輸數(shù)據(jù)的光信號(hào)在實(shí)際應(yīng)用中必定會(huì)收到周圍環(huán)境光的影響，除非是在全黑的環(huán)境中進(jìn)行使用，假如外界光的能量太強(qiáng)，數(shù)據(jù)信號(hào)可能會(huì)湮沒(méi)在背景光中；如果外界光較小，那么終端設(shè)備接收到的信號(hào)信噪比就會(huì)降低，以至于無(wú)法正常工作。

光的局限性

這或許是最顯而易見(jiàn)的一個(gè)問(wèn)題了，來(lái)自一個(gè)光源的數(shù)據(jù)怎么傳遞給互相隔絕的人。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，對(duì)于在兩個(gè)不通房間的人，彼此之間是看不到的，而光是無(wú)法穿透墻壁的，這個(gè)時(shí)候該怎么通信呢？一個(gè)房間里的信號(hào)怎么傳遞給另一個(gè)房間的終端呢？

對(duì)于Li-Fi的將來(lái)，我們沒(méi)有十足的把握去判斷它是否會(huì)想Wi-Fi一樣得到大規(guī)模的普及，但是我們有理由相信，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)的Li-Fi通信技術(shù)一定會(huì)得到長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。