LI—WI：借“光”上網

馬迪

馬斯洛的人類需求五層次理論提出近百年，近來硬是被中國網友演繹出了第六層——Wi-Fi需求，而且位于生理需求之下，意即比生理需求更基礎更重要。這或許有點夸張，但無線通訊已經變成水、電一樣的基本生活必需品已是不爭的事實，正所謂：“再省不能省Wi-Fi，再窮不能窮路由。”

對于像筆者這樣，用著某運營商的2G龜速網絡、流量消費占每月話費一大半的人來說，Wi-Fi真是網絡時代最為偉大的發明之一。出門在外，吃什么玩什么逛什么都好說，有Wi-Fi才最重要。對于跨出國門的中國人，Wi-Fi更是“救命稻草”。

曾經有這么一個段子：海邊度假酒店的老板將各國游客的特點總結為德國人愛潛水，意大利人愛曬太陽，法國人愛問哪里美女多，而中國人最愛問的是，有Wi-Fi么？密碼是多少？

你聽說過Li-Fi嗎？

在智能手機和平板電腦等移動設備人手一臺的今天，人們對Wi-Fi的需要愈演愈烈。但這種基于傳統無線電波信號的網絡接入方法也有局限之處：Wi-Fi接入點并非隨處可得，而且當太多人接入同一個網絡時，原本就不多的帶寬資源顯得更為捉襟見肘，上網速度緩慢無比，怎么解決這些問題呢？答案就在我們身邊。近年來，可見光通信技術（Visible Light Communications，VLC）進展神速，終于誕生了近乎成熟的產品——Li-Fi。

Li-Fi，就是借助幾乎無處不在的燈光，將可見光源作為信號發射源，在打開電燈的同時，也就連上了互聯網。全世界有超過140億盞燈，有人之地必有燈火，這也意味著人人都能接觸到互聯網接入點。

上帝說要有光，但他絕想不到我們還能用光來上網。說起來有點玄乎，但Li-Fi跟Wi-Fi其實是“兄弟”。因為可見光和無線電波都是電磁波，兩者傳播網絡信號的基本原理是一致的。

只要在任何的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。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。不必擔心這種閃爍對人眼造成負擔，每秒數百萬次的閃爍只有光敏接收器才能探測，裸眼根本無法察覺。

一旦打開了光通信的思路，人們赫然發現Li-Fi的優勢多得數不清。由于可見光的可用頻譜范圍是無線Wi-Fi的萬倍以上，這意味著更大的帶寬和更高的速率；Li-Fi的設置可以與正在大規模推廣的節能LED燈結合起來，不需要額外建立信號塔等大型基礎設施；從健康角度考慮，已經使用數十年的燈光顯然更安全，媽媽再也不用擔心我被電磁輻射了！

這位先生，你擋住我的信號了

說到用光上網，我們自然會想問，如果擋住光會怎樣呢？你猜對了，會掉線……“這位先生請讓一讓，你擋住我的信號了……”這種情況在使用Li-Fi時恐怕難以避免。

在通訊上，當電磁波的頻率越低時，其抗干擾能力和穿透能力越強，允許的最大傳輸距離也就越大。對于可見光來說，由于其頻率是Wi-Fi、蜂窩網絡所用無線電波的幾十萬倍，其抗干擾能力、穿透能力之差也是顯而易見的——只要在收發兩點之間用東西擋住這些光線，其傳輸就會立刻中止。不過，由于其穿透性弱，在某種程度上也就意味著它的安全性很強，一切都僅限于燈下，再不用擔心隔墻有“耳”，外人根本無法“蹭網”。

Li-Fi的用武之地主要在室內和夜間，因為一旦有更強的光出現，Li-Fi信號便會難以識別（最大的威脅莫過于陽光）。也許還有人要問，既然聯網就必須開著燈，那睡覺時怎么辦？好消息是，我們完全可以將LED燈光亮度調到最低，即使是近乎熄滅的燈光亮度，光敏原件也依然能捕捉到信號，但你得保證Li-Fi是室內唯一最強光源才行。不要再煩惱如何在家使用Li-Fi了。從更廣闊的領域看，這項技術的應用前景超乎我們想象。由于不存在電磁干擾，它可以應用于醫院病房、飛機機艙、保密場所甚至水下——我們要做的就是為所有潛在照明裝置安裝微芯片，將照明與數據傳輸聯系在一起，就可以解決我們面臨的無線通訊問題。

Li-Fi與Wi-Fi：不是對手是朋友

綜合來看，Li-Fi與Wi-Fi在適用范圍上其實是各有所長：Li-Fi高速、不干擾其它設備，但穿透力、抗干擾能力差；而傳統Wi-Fi則反之。因此Li-Fi不但不會取代Wi-Fi，它們反而可以成為好伙伴，成為對現有Wi-Fi、蜂窩網絡的補充。

目前，中國、日本、美國及一些歐洲國家都在積極研發Li-Fi技術，競爭十分激烈，傳輸速度紀錄不斷刷新，目前最高速率達到了每秒3.7G。但要想真正普及到千家萬戶，Li-Fi還有很長的路要走——研究者們至少還要解決兩個難題。

首先是芯片的大小，現在接收設備占地過大，如何縮小到可以裝在小巧玲瓏的智能手機上？其次是數據的雙向傳輸問題，目前的研究僅限于接收光傳播的信號，但上網不僅要下載還要上傳，電腦或者手機如何才能回傳數據？

業界普遍認為，Li-Fi技術應先在一些特殊的環境或領域中進行試驗和推廣，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。