LIFI

簡介

　　無需WiFi信號，點一盞LED燈就能上網。2013年10月15日，復旦大學信息學院傳出好消息，一種利用屋內可見光傳輸網絡信號的國際前沿通訊技術在實驗室成功實現。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”。
　　德國物理學家哈拉爾德·哈斯由燈泡本身“點亮”了奇思妙想：依賴一盞小小的燈，將看不見的網絡信號，變成“看得見”的網絡信號。哈斯和他在英國愛丁堡大學的團隊最新發(fā)明了一種專利技術，利用閃爍的燈光來傳輸數字信息，這個過程被稱為可見光通訊（VLC），人們常把它親切地稱為“Lifi”，以示它能給以WiFi為代表的無線網絡傳輸技術可能帶來革命性的改變。
　　德國物理學家哈拉爾德·哈斯在TED演講“用每一個燈泡提供無線信號中提到，當前的無線電信號傳輸設備存在很多局限性，它們稀有、昂貴、但效率不高，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(guī)模取代傳統(tǒng)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(fā)射器。
 

原理

　　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。給普通的LED燈泡裝上微芯片，可以控制它每秒數百萬次閃爍，亮了表示1，滅了代表0。由于頻率太快，人眼根本覺察不到，光敏傳感器卻可以接收到這些變化。就這樣，二進制的數據就被快速編碼成燈光信號并進行了有效的傳輸。燈光下的電腦，通過一套特制的接收裝置，讀懂燈光里的“莫爾斯密碼”。

優(yōu)點及不足

　　優(yōu)點
　　可見光通訊安全又經濟
　　“有燈光的地方，就有網絡信號。關掉燈，網絡全無。”遲楠告訴記者，與現有WiFi相比，未來的可見光通訊安全又經濟。WiFi依賴看不見的無線電波傳輸，設備功率越來越大，局部電磁輻射勢必增強；無線信號穿墻而過，網絡信息不安全。這些安全隱患，在可見光通訊中“一掃而光”。而且，光譜比無線電頻譜大10000倍，意味著更大的帶寬和更高的速度，網絡設置又幾乎不需要任何新的基礎設施。
　　不足
　　作為一種尚在實驗室的全新網絡技術和產品，其未來潛力也不應被過分高估。“因為，從燈光通訊控制到芯片設計制造等一系列關鍵技術產品，都是研究人員‘動手做’，要真正像WiFi那樣走進千家萬戶，需要通過一系列的產業(yè)化發(fā)展，還有很長的路要走。”遲楠認為，Lifi技術本身也有其局限性，例如若燈光被阻擋，網絡信號將被切斷等等。因此，它并不是WiFi的競爭對手，而是一種相互補充，有助于釋放頻譜空間。其未來，能否產生殺手锏式的應用，還依賴人們無限的想象力：汽車間依靠LED車燈來“對話”，飛機客艙里乘客利用頭頂的LED閱讀燈來上網……

應用

　　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(fā)送數據。而燈泡的閃爍頻率達到每秒數百萬次。通過這種方式，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(fā)送莫爾斯碼， 但速度更快，并使用了計算機能理解的字母表。 使用標準的LED照明燈，哈斯與他的同事戈登·波維創(chuàng)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。 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LiFi數據傳輸源。 想象一下這樣的場景：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[4]燈光的地方就可以發(fā)微博；即便是在水下， 只要有燈光照射就可以上網。 LiFi另一個巨大的好處是在任何對無線電敏感的場合都可以使用，比如飛機上、手術室里等。
　　可見光通訊被稱為Lifi
　　一直以來，在一個人的頭頂上畫一個閃亮的燈泡，被用來象征一個發(fā)明家的靈光乍現，但是德國物理學家哈拉爾德·哈斯由燈泡本身“點亮”了奇思妙想：依賴一盞小小的燈，將看不見的網絡信號，變成“看得見”的網絡信號。哈斯和他在英國愛丁堡大學的團隊最新發(fā)明了一種專利技術，利用閃爍的燈光來傳輸數字信息，這個過程被稱為可見光通訊（VLC），人們常把它親切地稱為“Lifi”，以示它能給目前以WiFi為代表的無線網絡傳輸技術可能帶來革命性的改變。
　　這種讓人難以想象的網絡技術到底離我們有多遠？答案是：很近，它正從復旦大學實驗室中一步步向我們走來。復旦大學信息學院教授遲楠告訴記者，目前的無線電信號傳輸設備存在很多局限性，它們稀有、昂貴、但效率不高，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(guī)模取代傳統(tǒng)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(fā)射器。