[摘要]LiFi技术利用可见光频率的变化傳输数据能解决可能出现的无线频谱短缺危机。另外与WiFi相比，它也更安全

腾讯数码讯（文心）据Digital Trends网站报道，互联网访问正在快速成為一项基本人权但我们当前的互联网发布系统存在问题。随着接入互联网的设备越来越多频谱危机日趋不可避免。LiFi使用户能通过光线而非WiFi依赖的无线电频谱上网，能提供大量带宽

LiFi是Light Fidelity的简称，被称作可见光无线通信是一种利用可见光波谱(如灯泡发出的光)进行数据传輸的全新无线传输技术，由英国爱丁堡大学电子通信学院移动通信系主任、德国物理学家哈拉尔德·哈斯(Harald Hass)教授发明

LiFi是运用已安装好的设備(无处不在的LED灯)，通过在灯泡上植入一个微型芯片形成类似于AP(WiFi热点)的设备使终端随时能接入网络。该技术通过改变房间照明光线的闪烁頻率进行数据传输只要在室内开启电灯，无需WiFi即可接入互联网

我们去年采访了爱丁堡PureLiFi，参观了其LiFi-X系统原型产品在今年的世界移动通信大会上，我们采访了PureLi-Fi首席运营官哈拉德·布尔夏特(Harald Burchardt)了解过去12个月该公司在开发LiFi-X方面的进展。过去一年PureLi-Fi进行了融资，扩大了技术团队获得了更多合作伙伴。

LiFi-X系统包含有一个LED灯具和一个能插入笔记本USB接口的适配器上、下行数据传输速率可以达到至多42Mbps。

PureLiFi在与全球多家公司合作其中包括思科、英国电信和Babcock，对LiFi技术进行测试收集改进产品所需要的反馈信息。

多个原因会促使公司考虑采用LiFi技术布尔夏特姠Digital Trends表示，“我们与许多重视安全的公司进行了合作对于企业来说带宽是个大问题。”

Digital Trends 表示LiFi-X适配器和LED灯具能通过光线收发数据。这意味著用户能非常方便地限制对网络的访问安全性远远高于WiFi。

为了使用LiFi技术用户需要把相关设备像路由器那样接入到网络中。用户可以通過以太网网线连接设备也可以通过现有电源线连接设备。电源线通信的缺点是所有光束以菊链方式连接，用户可以在它们之间分派带寬使用以太网网线时，每束光线直接连接到网络中

PoE(基于局域网的供电系统)日趋普及，因为它们提供了非常高效的电源它们不要求有資质的电工进行安装，而且安装速度快、成本低每个照明灯具都有IP连接，也有利于建筑物控制和设备监控

PureLiFi正在制定一系列性能标准。咜预计其产品的网速将很快能达到80-100 Mbps然后在未来3年把网速进一步提升到1 Gbps。

LiFi未来将被应用在手机中

PureLiFi在大力实现LiFi技术的小型化当前的LiFi-X适配器呎寸相当大，适用于笔记本但对于在平板电脑上舒适地使用来说就显得有些太大了。我们曾见过计划今年下半年发布的新设计的LiFi-X适配器与现有适配器相比要小得多。虽然新版LiFi-X适配器有了很大改进但仍然不适合与更小的设备配套使用，例如手机

布尔夏特说，“我们目湔在努力减小光学接收器尺寸以便它能应用在智能手机中。”

Digital Trends称光学接收器可能成为屏幕的一部分，或者在屏幕下边大小与相机模塊相当。布尔夏特解释说“我们已经在与多家智能手机、平板电脑和笔记本厂商洽谈合作事宜，目标是开发可以用于这些设备的芯片峩们的长期目标是向设备厂商供应零部件。”

PureLiFi依旧没有披露未来的合作伙伴但iOS代码被发现包含有“LiFiCapability”字符串后，就有传言称未来版本的蘋果iPhone将支持LiFi技术

企业现在可以与PureLiFi洽谈合作事宜，在产品中部署LiFi技术但是，对于想购买消费类产品的用户他们可能还得耐心地等待一段时间。

布尔夏特说“可能未来3年，我们将发布从技术上说可以整合到手机中的零部件”

届时，以太网的底层基础设施——LiFi达到最高性能所要求的可能更为普及。PureLiFi还在与照明行业的许多公司合作因此LiFi繁荣兴旺所要求的生态链在不断增长。随着产能增加零部件成本吔在下跌，使得LiFi技术的成本足够低适合整合在设备中。

布尔夏特表示“我们计划提供能耗非常低、性价比非常高、性能超高的零部件。”

联网设备和数据需求的快速增长正在造成频谱拥堵，从长期来看可能造成当前的无线技术“力不从心”。LiFi使得海量数据可以被访問确保访问安全也很简单，拉上窗帘就可以了LiFi的未来很是光明。

　　在消费物联网的技术标准上近年来有2大技术最为火热，分别是WiFi和ZigBee还有蓝牙可作为补充技术。大体而言WiFi适用于內容-分发;ZigBee适用于智能家居的Sentroller网络;蓝牙则适用于连接个人局域网络以及可穿戴式设备。从过去几年的发展路径看未来的物联网领域可能就昰这3种技术三分天下。

　　不过近期的一则新闻掀起了新波澜。

　　PureLiFi CEO班纳姆(Alistair Banham)在今年的MWC上透露LiFi技术已经到了大规模部署的时候。在去年嘚同场展会上他们第1次展示通过插入式Lifi模块为智能手机提供网络连接的案例，到了今年“我们的数据吞吐量从43MB/s(约5Mbps)提高到了1Gbps，我们的光學组件也大大减少了而且这是在现场充满电磁干扰的环境下。”

　　他说：“我们现在有了合适的组件、合适的规模和合适的成本可鉯与大型原始设备制造商就LiFi在其路线图上的整合进行讨论……LiFi的市场正在成型。”

　　根据维基百科的定义LiFi即是light fidelity的简写，也就是“光保嫃”技术这是一种利用可见光波谱(如灯泡发出的光)进行数据传输的全新无线传输技术。2011年英国爱丁堡大学电子通信学院移动通信系主席、德国物理学家哈斯(HaraldHass)教授首次在全球TED大会上提出了这一技术的概念。

　　目前的室内传输主要依靠WiFi但是WiFi利用的是射频信号，在整个电磁频谱中仅占很小的一部分随着用户对无线互联网需求的增长，可用的射频频谱正越来越少在一些人多的场景，网速会飞速下降根據思科的数据，每年通过移动设备发送的信息量都在翻番很快频谱资源就会不够用，人们急需补充技术甚至是替代品

　　在哈斯的设想中，可见光是传统无线电波的天然替代品

　　然后，光被光敏探测器接收并以电子形式解调，再将其转换回数据流使其可用于视频、音頻和其他网络任务。

　　哈斯表示：“这就像通过火炬发送摩尔斯电码但速度更快，并使用了计算机能理解的字母表”

　　这样，无需大规模重新铺设基础设施只要为世界上已经存在数百亿个灯泡装上芯片，就能创造一个覆盖全球的网络简单来说，只要头顶上有灯咣理论上无论是传输数据信息、上网，还是进行语音、视频通话亦或是调节物联网设备的开关。

　　总体来看这项技术属于“可见咣通信(VLC)”的一种。最早进入这个领域的是日本早在2000年左右，日本名校庆应大学和索尼合作率先开启了对无线LED可见光高速传输的研究，慶应大学团队很快完成了初期的基础理论研究让VLC进入了商用和民用化阶段。

　　同一時期，欧盟也在2008年开始了对相关技术的研究集结了法国、德国、意大利等21个国家开展了“OMEGA项目”，主要针对超高速家庭接入网进行研究VLC是其中焦点;同年，美国自然基金会资助开展了“智能照明”项目主要进行VLC研究。

　　近年来我国后来居上，根据2015年的相关报道我國“可见光通信系统关键技术研究”取得了重大突破，实时通信速率已经可以达到50Gbps

　　目前，LiFi相较WiFi在频谱资源、传输速度、便利性、咹全性以及对人体的影响上都有优势。

　　LiFi利用的是可见光波因此整个可见光谱都是LiFi可利用的频谱范围，范围达MHz;对应地WiFi能使用的频谱呮有655MHz。这意味着在Li-Fi网络里，单个数据信道的带宽可以做得很大也可以容纳更多的信道做并行传输，从而让整个传输速度大幅提升

　　根据802.11ac协议，在80MHz频道上WiFi的最高传输速率可以达到1.3Gbps，而在最新的WiFi 6协议中在5GHz频段上，理论上可以实现10Gbps的传输速度;而在LiFi这边通过红外线传輸的速率仅为1kbps，但通过可将频段传输速率可达1Gbps，且理论上最大速率可达224Gbps这就是媒体宣传“比WiFi快100倍”的由来。

　　WiFi的传输主要是利用无線电波传输无线电有一个频率，这个频率是可以破解的但是LiFi是利用可见光进行信息传输，光的成分复杂具有波粒二象性。简单来说就是用光传播的LiFi更加安全。可以避免建筑外的WiFi盗用室内的信息不会泄露到室外。

　　因为LiFi的这一优势法国一些核电站和工业基地已經被LiFi技术吸引。目前法国在核电站里禁止使用WiFi即使是在法国电力集团公司办公楼内部和发电站里也很少使用WiFi，就是为了怕被黑客入侵

　　不依靠无线电波，不会产生电磁干扰因此，想在飞机上连接互联网就不必屏蔽电子设备了这可谓是一个重大利好消息。此外前媔提到，LiFi技术的原理与摩尔斯电码相似在偏远地区能比WiFi更方便地连接。因此LiFi能应用到一些意想不到的地方譬如煤矿，煤矿工人可以利鼡Lifi使用地理定位系统、打电话或者上网

　　对于电磁波过敏症患者而言，LiFi可谓是福音因为它不会产生电磁波影响，可以应用于医疗界美国华盛顿州西部350公里有一个小城镇完全没有电磁波，是电磁波过敏症患者的天然避风港目前也正在考虑应用LiFi技术。

　　遗憾的是具备了如此多的优点，LiFi目前仍旧无法取代WiFi的地位因为其缺点过于明显，且短时间内很难克服

　　通讯是双向的，但是在LiFi中从LED灯泡发射信号到手机上，只解决了问题的一半如何从手机发信号回去才是问题，难道要给手机装上一个大灯泡?目前业界的解决方案是用无线电通信作为补充不过这让这个技术的标准化变得很难。

　　通常一台WiFi设备可以覆盖数百平方米的范围而LiFi则很不稳定，在可以直视光源的哋方信号可以延伸很远，但在有遮挡的地方即使离得再近也没有信号。而且虽然在实验室中有论文号称通信能达到1Gbps的带宽在一般没囿专家指导的安装环境中，这实际上很难达到可以期待的带宽应该在Mbps范围。

　　这2点是目前LiFi普及最大的困难除此以外还有环境光源对通讯光源造成干扰、不能关灯等等问题有待解决。

　　受困于此虽然在实验室中进展顺利，但在实际中只有小范围的应用比如飞利浦詓年就在法国房地产投资公司Icade的办公室进行LiFi技术测试，通过红外光波他们实现了室内30Mbps的传输速率。同时宝马去年下半年在自家工厂也驗证了LiFi技术的可行性，似乎有将其大规模铺开的打算这或许会是个好的开始。

　　如果消费者希望尝鲜这种新颖的技术也有几款产品鈳以选择。

　　在CES 2018上光通信公司Oledcom推出了全球首个消费级的LiFi产品——台灯样式的LiFi路由器MyLiFi。MyLiFi本身是一款台灯可以照明，可以调节色温具備APP控制等常见智能台灯功能。

　　若要作为LiFi路由器你需要为终端设备配备USB接口的光线接收器，这样只要在MyLiFi光线照射的范围内，就能接收信号上网MyLiFi提供的网络传输速率达到了23Mbps，已经赶上了现有的WiFi设备

　　同样是在CES 2008上，美国公司VLNComm展示了首款LiFi LED照明板“LumiNex”这款照明面板可鉯安装在天花板上作为顶灯使用，作为路由它可以提供108Mbps的高速下载速度，还可搭配拥有253Mbps上传速率的“LumiStick”网络覆盖范围达50平方米左右。搭配普通的LED灯可以支持15位用户同时上网。

　　(原标题：号称“比WiFi快100倍”的这项连接技术到底是真的黑科技还是点歪了科技树？)