LiFi：點一盞燈上網

無需網線、無需WiFi，點一盞燈上網，不是科幻，勝似科幻。

著名的人類需求金字塔中，馬洛斯認為人類最根本的需求是生理需求，然后依次為安全需求、社交需求、尊重需求、自我實現需求?，F在有人重新繪制了一個馬洛斯的人類需求金字塔，最底層變成了wifi，然后才輪到生理需求，毋庸置疑，雖然只是個玩笑，卻也顯示出wifi對現代社會我們的生活產生了多大影響。

在wifi還未全覆蓋城市的所有角落，一種全新的無線通信技術LiFi出現了。

LiFi是什么？復旦大學成功研制出利用屋內可見光傳輸網絡信號。研究人員將網絡信號接入一盞1W的LED燈珠，燈光下4臺電腦即可上網，最高速率可達3.25G，平均上網速率為150M，堪稱世界最快的“燈光上網”。這就是LiFi技術，“LiFi”樣機也驚艷亮相今年的上海工博會，引起眾多好奇者圍觀。

其實LiFi并不是復旦大學發明的新科技，這個技術在國外早已經有研究，在通信專業里面，也并沒有LiFi這個說法。取名LiFi是為了幫助大家理解，參照大眾熟知的WiFi“造”出的新名詞，這個技術明確的說法叫VLC，即可見光通信。

復旦大學信息科學與工程學院遲楠教授指出，光和無線電波一樣，都屬于電磁波的一種，傳播網絡信號的基本原理是一致的。它是通過微芯片控制LED燈泡的明滅變化，將二進制數據編碼成光信號：燈亮表示1，燈滅表示0。這些信息能被接收器捕獲并解調出來，而人眼卻不會察覺到LED燈的變化——因為它們閃爍得實在太快了。這樣當研究者將網絡信號接入一盞功率為1W的LED燈，與接收器相連的4臺電腦就都能夠上網。

日本是可見光通信技術研究的先行者，最早是以KEIO大學的研究者Tanaka、Komine和Sugiyama為代表率先開展了一系列基礎性的理論研究。早在2000年，他們便提出了利用LED照明燈作為通信基站進行信息無線傳輸的室內通信系統的思想，并在接下來的幾年里展開了多項研究分析。2008年，太陽誘電株式會社在“2008年日本電子高新科技博覽會”上現場演示了采用自光LED的高速無線通信系統。但是當時最大傳輸距離僅為20cm左右。

可見光通信被大家所熟知則是在2011年。當年，英國愛丁堡大學Harald Haas教授在TED全球公開課上，向科技迷們展現了一個神奇的發明：他身旁放了一個LED臺燈，臺燈下面30厘米左右有一個小小的設備，當他把燈打開，燈光照向這個設備時，他身后的大顯示屏上播放起花朵盛開的視頻。此時或許你并沒有意識到有多么神奇。而當哈斯教授將手擋在臺燈與接收器之間時，身后正在播放的視頻戛然停止；當他把手拿開時，視頻又開始播放起來。這個時候，在場的所有人都起立鼓掌。因為這堂課，這項技術也被當年的《時代周刊》評為2011年全球50大發明之一。Harald Haas教授也首次將VLC稱為“LiFi”。

國內對可見光通信研究起步較晚。2006年，暨南大學的陳長纓、胡國永等首次提出基于白光LED照明光源的室內無線通信技術，設計并實現了點對點的通信系統。2008年。該研究組在前期工作的基礎上，利用白光LED陣列光源解決了前期系統通信距離短、無法達到照明要求等問題.實現了實用照明的室內可見光通信系統。

遲楠教授認為LiFi相對于WiFi優勢有三點，一是速度快，LiFi頻譜是400-800THz，而無線通信在2-5GHz左右，而且LiFi有高速潛力，速度提升空間很大。二是安全性高，因為光的傳播必需通過光的介質才能傳播，所以LiFi不穿墻，所以保證個人信息的安全。三是無輻射，相比于無線電波，普通的LED燈光對人體的輻射基本可以忽略，相比于WiFi對人體健康有優勢?！?/p>

而且無線傳輸技術稀有、昂貴且效率不高，比如手機，全球數百萬個基站幫助其增強信號，但大部分能量卻消耗在冷卻上，效率只有5%。相比之下，全世界使用的燈泡卻取之不盡，尤其在國內LED光源正在大規模取代傳統白熾燈。只要在任何不起眼的LED燈泡中增加一個微芯片，便可讓燈泡變成無線網絡發射器。

那么是不是很快LiFi就會取代WiFi成為新的通信手段呢？遲楠教授也指出，可見光通信技術劣勢也有很多，包括必須開燈，終端也有個燈泡，不能隨意繞射不靈活等。這些都抑制了LiFi技術技術短期在現實中得以實現。

盡管現在發展LiFi的時機并不是非常成熟，但是已經有了不少包括三星在內的巨頭企業還有新興企業在該領域率先試水，開始研發基于LiFi技術的設備。2010年，三星就開始利用搭載LED背光的LCD平面顯示器試驗可見光通信。西門子則在同年，通過白色LED可見光通信實現了最高500Mbps的通信速度。在拉斯韋加斯舉行的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。

在中國，商業化的探索也在進行中，東莞勤上光電在2013年5月與清華大學簽訂了可見光通信和定位領域的合作協議。勤上光電與清華大學實驗室目前已成功研發出LiFi通信手機版樣品。

勤上光電總經理助理段鑄認為LiFi和WiFi就像曾經的等離子和液晶電視。從技術上來說，等離子電視可能還更具優勢，但是由于市場的推廣、企業的傾向性引導以及消費者的接受程度，造成了等離子沒有實現產業化，從而退出市場的局面。因此，LiFi能否從實驗室走向實際的應用，還依賴于整個產業鏈的發展，特別是LED照明企業的發展和LED照明的普及。

LiFi技術從短期看并不會取代WiFi，而將會越來越多地用作對WiFi和手機數據網絡的補足，研究機構也指出，而該市場的總銷售額預計將會從2012年的9600萬美元大幅增長至2018年的61.4億美元規模。