LiFi來(lái)了：燈泡變身路由器

21ic通信網(wǎng)訊，貝爾因發(fā)明電話而被大家熟知。一百多年后，在貝爾的母校英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)，一項(xiàng)基于光源的無(wú)線傳輸技術(shù)LiFi又在試圖改變世界。

愛(ài)丁堡大學(xué)移動(dòng)通信系主席、物理學(xué)家哈拉爾德·哈斯表示，他已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了基于光源的無(wú)線傳輸技術(shù)LiFi的應(yīng)用——只要打開燈，就能在燈光所及之處架起高速的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。

10月17日，從復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室里也傳來(lái)了LiFi技術(shù)成功應(yīng)用的消息，科研人員將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)接入一盞1W的LED燈泡內(nèi)，燈光所及之處，4臺(tái)電腦立即可以正常上網(wǎng)，單向速度最快高達(dá)3.7G/s(1G/s等于1000M/s)，速度完勝10M/s左右的4G網(wǎng)絡(luò)。

“理論上，使用LiFi技術(shù)可以使平均傳輸速度達(dá)到1000M/s。”復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系主任薛向陽(yáng)告訴記者。

　　用燈光“打電報(bào)”

哈斯的靈感來(lái)自燈泡。“我最初的想法就是讓燈泡來(lái)充當(dāng)通信設(shè)備，它不僅能夠提供照明，還是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備。”哈斯說(shuō)。

“傳播網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的方式有很多，區(qū)別只是介質(zhì)不同，傳統(tǒng)的WiFi傳播網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的介質(zhì)是電磁波。如果想讓可見光做介質(zhì)就必須解決信號(hào)如何傳輸?shù)膯?wèn)題。”哈斯說(shuō)。

問(wèn)題的解決方案頗具創(chuàng)造性。哈斯在LED燈上安裝了一個(gè)特制的芯片，這個(gè)芯片可以快速地控制燈泡的開啟和關(guān)閉，而這種每秒鐘高達(dá)數(shù)百萬(wàn)次的閃爍，就將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)以計(jì)算機(jī)能夠理解的二進(jìn)制編碼的方式傳輸了出去。

“這種閃爍只有光敏接收器才能感受到，這就好比用燈泡來(lái)發(fā)送摩爾斯碼。”哈斯說(shuō)。

這項(xiàng)技術(shù)的誕生，意味著任何一個(gè)光源都能成為互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)熱點(diǎn)。你大可以想象這樣一個(gè)場(chǎng)景：只要坐在路燈下就可以用iPad流暢觀看高清電影，是不是很爽！

“這項(xiàng)技術(shù)的革命性創(chuàng)新在于解決了對(duì)無(wú)線電敏感的場(chǎng)合的上網(wǎng)問(wèn)題，比如飛機(jī)上、手術(shù)室或者加油站等地。由于LiFi的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)是光，而不是無(wú)線電波，因此不會(huì)對(duì)飛機(jī)和手術(shù)室里的通信需求造成影響。”薛向陽(yáng)告訴記者。

用光來(lái)做介質(zhì)的另外一個(gè)好處在于，能夠提供更多的頻譜資源。我們知道，光和傳統(tǒng)WiFi的傳播介質(zhì)無(wú)線電波都屬于電磁波，不同的是，無(wú)線電波只占電磁波很小的一部分，而可見光的光譜比無(wú)線電頻譜大10000倍，“這意味著使用LiFi技術(shù)可以使傳輸速度理論上達(dá)到1000M/s。”薛向陽(yáng)告訴記者。

　　LiFi能革WiFi的命？

這個(gè)速度簡(jiǎn)直帥呆了！不過(guò)，先不要高興得太早，擋在LiFi技術(shù)面前的困難還有很多。

“可見光不能穿墻，這是最大的問(wèn)題，如果想在家里用LiFi技術(shù)上網(wǎng)，就必須給每個(gè)屋子都架一盞這樣的燈，否則，你想蹭隔壁的網(wǎng)就只能‘鑿壁偷網(wǎng)'了。”移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長(zhǎng)李易告訴記者。

對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，哈斯考慮過(guò)解決辦法：在光信號(hào)被阻擋時(shí)，你手中正在上網(wǎng)的設(shè)備可以一鍵切換到WiFi模式，這樣就能無(wú)縫對(duì)接。

目前，雖然復(fù)旦大學(xué)已經(jīng)成功試驗(yàn)了LiFi技術(shù)，但該技術(shù)仍然不能稱之為網(wǎng)絡(luò)。“這就是目前LiFi技術(shù)存在的最大問(wèn)題：只能下載不能上傳。網(wǎng)絡(luò)必須雙向通行，這樣單向流通的技術(shù)還不能稱之為網(wǎng)絡(luò)。”李易告訴記者。

“不能雙向流通的原因就在于，用電腦上網(wǎng)接收到光信號(hào)很容易，但是上傳內(nèi)容同樣需要返回一個(gè)光信號(hào)。但是，現(xiàn)在電腦和手機(jī)是不會(huì)發(fā)出能夠承載信息的光的，如果要做到這點(diǎn)，就必須在這些設(shè)備上也加裝同樣的能夠發(fā)送信號(hào)的LED燈，這就又涉及產(chǎn)業(yè)上更復(fù)雜的問(wèn)題了。”李易說(shuō)。

從目前的情況來(lái)看，LiFi技術(shù)只能在一些極為特殊的場(chǎng)合大放異彩。比如在不允許開啟無(wú)線電通信設(shè)備的飛機(jī)上，位于座位頂端的閱讀燈有可能會(huì)成為你的無(wú)線網(wǎng)信號(hào)源；在水下，或是石油鉆井平臺(tái)下這類無(wú)線電波無(wú)法穿透的地方，LiFi技術(shù)可以將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋到這里。但是，想要像WiFi一樣完全走進(jìn)我們的生活，李易表示，LiFi還差得遠(yuǎn)呢！

　　國(guó)外技術(shù)正在迅速成熟

技術(shù)革新的速度之快超出人們的想象。

此前，哈斯教授和他的團(tuán)隊(duì)專門單獨(dú)成立了一家名為PureVLC的公司。據(jù)了解，這家新成立的公司已經(jīng)賣出了自己的第一臺(tái)產(chǎn)品——一套專門為醫(yī)療機(jī)構(gòu)開發(fā)的LiFi設(shè)備，這套設(shè)備價(jià)值5000歐元。

通過(guò)改進(jìn)智能手機(jī)上的LED(如攝像頭、閃光燈等)，可以解決數(shù)據(jù)上傳的問(wèn)題——這種思路是能夠?qū)iFi迅速推向大眾消費(fèi)市場(chǎng)的最快方式。目前，PureVLC公司已經(jīng)開發(fā)出了一款智能手機(jī)應(yīng)用，該應(yīng)用成功地讓iPhone實(shí)現(xiàn)了低速率的數(shù)據(jù)傳輸。

在2012年的消費(fèi)電子展覽會(huì)(CES)上，卡西歐也發(fā)布了兩部通過(guò)可見光進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹悄苁謾C(jī)。此外，三星、西門子同樣在暗自發(fā)力，試圖在LiFi領(lǐng)域搶占先機(jī)。據(jù)了解，三星從2010年就開始研究以LED燈為光源的LED平面顯示器試驗(yàn)可見光的通信技術(shù)；西門子也曾經(jīng)在2010年實(shí)現(xiàn)了通過(guò)白色LED可見光搭建最高速度為500M/s的通信網(wǎng)絡(luò)。

為了在產(chǎn)業(yè)鏈上搶占先機(jī)，卡西歐、三星、松下、夏普和東芝等企業(yè)一起還成立了可見光通信聯(lián)盟，共同致力于可見光通信的研究。

相信，在哈斯教授的PureVLC公司和諸多電子巨頭的合力推動(dòng)下，LiFi技術(shù)距離真正走進(jìn)我們的日常生活，將不會(huì)太遠(yuǎn)。