中文名可見光無線通信技術(shù)外文名Light Fidelity作用利用可見光方式相互連接發(fā)明人Haas
可見光無線通信（稱為LiFi——Light Fidelity）是利用快速的光脈沖無線傳輸信息。根據(jù)不同速率在光中編碼信息完全可行，例如LED開表示1，關(guān)表示0，通過快速開關(guān)就能傳輸信息。由于LED的發(fā)光強度，人眼不會注意到光的快速變化。LiFi技術(shù)目前還處在于實驗室階段，由Haas和他愛丁堡大學的團隊發(fā)明的一項專利技術(shù)。電燈泡一直以來被視作發(fā)明家夢寐以求的靈感閃現(xiàn)的象征。與光纖通信擁有同樣的優(yōu)點，高帶寬，高速率，不同的是LiFi是使光傳播在我們周圍的環(huán)境中，自然光能到達的任何地方，就有LiFi的信號。LiFi技術(shù)是運用已鋪設好的設備（無處不在的燈泡），只要在燈泡上植入一個微小的芯片，就能變成了類似于AP（WiFi熱點）的設備，使終端隨時能接入網(wǎng)絡。
WiFi技術(shù)已經(jīng)越來越普及，不過抱怨無線信號不穩(wěn)定、上網(wǎng)速度慢、WiFi熱點太少而用的人也越來越多?，F(xiàn)在，有一項新技術(shù)可能會讓這些問題得到解決?！ ‰姛襞菀恢币詠肀灰曌靼l(fā)明家夢寐以求的靈感閃現(xiàn)的象征。不過對德國物理學家Herald Haas來說，電燈泡本身給他帶來了靈感。Haas和他愛丁堡大學的團隊發(fā)明了一項專利技術(shù)，利用一束閃光來無線傳輸數(shù)字信息，這類技術(shù)通常被稱作可見光通信(VLC)。 Haas表示：“我xxx的設想就是將電燈泡變?yōu)閷拵ㄐ旁O備。這樣電燈泡不僅能提供照明，也將成為一款必要的工具。”Haas認為，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(shù)據(jù)。而燈泡的閃爍頻率達到每秒數(shù)百萬次?！ ⊥ㄟ^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。Haas表示：“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。” 這一技術(shù)意味著，只要你擁有電燈泡，就可以獲得無線互聯(lián)網(wǎng)連接。目前全世界的電燈泡數(shù)量約有140億盞。實際上，這也意味著任何路燈都可以成為互聯(lián)網(wǎng)接入點?！ 〔贿^，被昵稱為“Li-Fi”的可見光通信技術(shù)并不只是能提升互聯(lián)網(wǎng)的覆蓋范圍。作為無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖钪饕夹g(shù)，WiFi利用了射頻信號。然而，無線電波在整個電磁頻譜中僅占很小的一部分。而隨著用戶對無線互聯(lián)網(wǎng)需求的增長，可用的射頻頻譜正越來越少。 例如，當你在咖啡店中上網(wǎng)時，如果周圍上網(wǎng)的人越來越多，那么你會發(fā)現(xiàn)網(wǎng)速變得很慢。3G移動網(wǎng)絡也是如此。與此同時，根據(jù)思科的數(shù)據(jù)，我們每年通過移動設備發(fā)送的信息量都在翻番。 Haas表示，他的技術(shù)將是問題解決方案的重要一部分。他表示：“可見光頻譜的寬度達到射頻頻譜的1萬倍。”這意味著可見光通信能帶來更高的帶寬。Haas表示，“Li-Fi”技術(shù)能帶來高達1Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速度。 Haas認為，他的技術(shù)有一個重要優(yōu)點，這就是不需要再新建任何基礎(chǔ)設施。而傳統(tǒng)射頻信號的發(fā)射需要能量密集的設備。他表示：“我們使用現(xiàn)有設備?？梢姽忸l譜沒有得到利用，沒有得到監(jiān)管，我們可以進行高速通信。” 不過這一技術(shù)也有著自身的局限。雅典Harokopio大學信息學講師Thomas Kamalakis推薦了Haas的技術(shù)，但也表示該技術(shù)的潛力不應被高估。他表示：“一個明顯的問題是，可見光無法穿透物體，因此如果接收器被阻擋，那么信號將被切斷。” 英國華威大學工程學院助理教授Mark Leeson也持相同看法。他提出：“問題在于，我們的手機如何使用可見光來通信？” Haas表示，這是兩個現(xiàn)實問題，但他也有簡單的臨時解決方法。“如果光信號被阻擋，而你需要使用設備發(fā)送信息，你可以無縫地切換至射頻信號。”他認為，可見光通信并不是WiFi的競爭對手，而是一種相互補充的技術(shù)，這將有助于釋放頻譜空間?！ ∷硎荆?ldquo;我們?nèi)孕枰猈iFi，需要射頻通信系統(tǒng)。你無法使用電燈泡向快速移動的物體發(fā)送數(shù)據(jù)，或是向樹、墻和障礙物背后的物體發(fā)送數(shù)據(jù)。”在短期內(nèi)，可見光通信已可以實現(xiàn)一些小范圍應用。例如，可以在飛機中使用該技術(shù)，幫助手機和筆記本上網(wǎng)，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(shù)?！ aas指出，Li-Fi技術(shù)帶來了極高的安全性，因為可見光只能沿直線傳播，因此只有處在光線傳播直線上的人才有可能截獲信息。
哈拉爾德· 哈斯，椅子移動通信在愛丁堡大學和Ultra-Parallel 可見光通信項目的成員說："問題是LED燈，雖然它們的能量效率比白熾燈是高，仍然還可以提高它們的光輸出效率，"愛丁堡大學的哈拉爾德· 哈斯說。"我們相信高效節(jié)能照明的下一波將基于激光二極管。”Li-Fi通過調(diào)節(jié)LED光輸出的數(shù)據(jù)進行編碼。人類的眼睛無法覺察到快速的閃爍，但在桌面計算機上的接收器或移動設備可以讀取信號，甚至可以把信號返回房間天花板上的信號收發(fā)器，提供雙向通信。但許多發(fā)光二極管用熒光粉涂層把藍色光轉(zhuǎn)化成白色光，這也限制了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省＿@項研究發(fā)表在光學快訊（Optics Express），哈斯和他的團隊研究表明，用激光二極管替換現(xiàn)有的LED燈可以xxx改善現(xiàn)在的情形。激光器的高能量與光效率，傳輸數(shù)據(jù)的速率可以比LED快10 倍。不使用熒光粉，激光照明可以混合不同波長的光產(chǎn)生白色光。這意味著每個波長的光可以用作一個單獨的數(shù)據(jù)通道，同樣的光波可以雙向傳輸，可以xxx提高光傳輸數(shù)據(jù)的速率，愛丁堡大學團隊的試驗用了9個激光二極管。雖然基于LED的Li-Fi可達到10 Gb/s 的數(shù)據(jù)傳輸速率，可以改善Wi-fi7 Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸速率上限。激光傳輸數(shù)據(jù)的速率可以很容易超出100 Gb/s。目前，這種設備目前還非常昂貴，愛丁堡大學正在尋求大規(guī)模生產(chǎn)來降低其成本，并且可以把它應用到照明市場。寶馬i8 的前大燈就是基于該激光燈。
