Li-Fi的含義、與Wi-Fi的不同以及其優(yōu)勢

近日，英國愛丁堡大學一項關于Li-Fi的為期一年的研究探討了Li-Fi對LED能源效率的影響，結果表明利用LED傳輸Li-Fi信號的時候，既不會使LED光線變暗或發(fā)生變色，也不會使LED消耗更多的能量。

該研究結果彌補了使用LED提供Li-Fi信號的關鍵知識缺口，對于未來的光通信來說，結果毫無疑問是非常鼓舞人心的。

但是

什么是Li-Fi呢？

它和現(xiàn)在用的Wi-Fi有什么不同呢？

Li-Fi的應用需要解決哪些主要問題呢？

……

今天我們一起聊聊Li-Fi那些事兒

什么是Li-Fi？

Li-Fi，英文全稱Light Fidelity，中文譯名“可見光無線通信”，又被稱為光保真技術，最早是由德國物理學家、英國愛丁堡電子通信學院移動通信系主任哈拉爾德·哈斯教授發(fā)明的。可見光，顧名思義，就是人眼可見的光，比如LED燈或白熾燈等光源發(fā)出的光，Li-Fi就是一種利用可見光波段的光進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜聼o線傳輸技術。

進一步說，Li-Fi就是運用已經(jīng)鋪設好的設備，通過在光源上植入微小的類似能產(chǎn)生Wi-Fi熱點的芯片，使智能手機、筆記本等終端隨時接入網(wǎng)絡，傳輸不同的數(shù)據(jù)只需改變照明光線的閃爍頻率，所謂的閃爍即光源的開閉兩種不同的狀態(tài)，相當于0和1兩種編碼模式的變化。當然鑒于人眼的特性，這種光線閃爍頻率人眼是不可見的?？梢院敛豢鋸埖卣f，只要室內(nèi)開啟電燈，無需Wi-Fi就可以接入互聯(lián)網(wǎng)。

Li-Fi和Wi-Fi到底有什么不同呢？

Wi-Fi，Wireless Fidelity，無線保真技術，是利用2.4G或5G的射頻頻段進行數(shù)據(jù)傳遞的技術，這也是兩種技術之間最大的不同，準確地講，無線網(wǎng)路是無線局域網(wǎng)中的一種商業(yè)認證，也是一種無線聯(lián)網(wǎng)技術，只要有電波覆蓋的范圍，通過無線路由器或其他設備的熱點就可以無線上網(wǎng)。

客觀地說，正是由于Wi-Fi在某些方面差強人意的表現(xiàn)才使得Li-Fi技術得以被人們看好。當你在咖啡館中上網(wǎng)時，如果周圍上網(wǎng)的人越來越多，你就會發(fā)現(xiàn)網(wǎng)速變得越來越慢；當你使用Wi-Fi打開網(wǎng)頁的時候，有時你會發(fā)現(xiàn)打開的速度變得很慢；當你在火車站候車的時候，明明自己的手機連接到網(wǎng)絡信號，但就是無法刷新或者打開網(wǎng)頁……這都是Wi-Fi的不便之處，正因如此，才會有Li-Fi技術的問世，然而這并不意味著Li-Fi就是全能的。

Li-Fi有哪些優(yōu)勢呢？

簡單化

眾所周知，Wi-Fi技術的實現(xiàn)必須借助于其他的設備才能完成，最常見的就是無線路由器，在無線設備沒有普及的地區(qū)，實現(xiàn)無線上網(wǎng)仍然存在很大的困難；而Li-Fi技術就沒有這種顧慮，它只需要在我們常見的燈光光源上安裝數(shù)據(jù)傳輸芯片，而這種類似的芯片在Wi-Fi中也是必不可少的。

速度快

光波和射頻信號兩者比較起來，光的傳播速度遠遠高于射頻信號，每秒鐘達到30萬公里，這個速度是相當可觀的。實驗檢測表明，現(xiàn)有的Li-Fi數(shù)據(jù)傳輸速度可以達到每秒1GB，相當于當前Wi-Fi傳輸速度的100倍。

大容量

Wi-Fi的使用和發(fā)展受限于射頻技術，不同的終端設備之間存在爭奪帶寬的現(xiàn)象。這也就是為什么當多臺設備連接到同一無線網(wǎng)絡時出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象的原因。射頻信號的帶寬相對來說較小，雖然人類對數(shù)據(jù)交換的要求在增加，但是射頻信號所能提供的頻帶數(shù)量卻較少；Li-Fi就不同了，可見光的光波帶寬是射頻信號帶寬的一萬倍以上，且不會和Wi-Fi發(fā)生沖突，這樣就能容納更多的用戶終端。

更安全

最近幾家航空公司允許在飛行過程中全程使用手機，但是對于無線網(wǎng)絡服務仍然持謹慎的態(tài)度，這是因為無線網(wǎng)絡信號會影響飛機的電子設備和儀器，有可能導致飛機工作狀態(tài)失常。假如使用我們常見的光而不是射頻信號來通信，就能極大提高飛行的安全性。

Li-Fi能取代Wi-Fi嗎？

關于Li-Fi能否取代Wi-Fi這個問題，現(xiàn)在來看，為時尚早。或許我們可以這樣說，在Li-Fi大規(guī)模普及以前，仍有許多重大的技術問題需要解決。

信息交互

使用手機的時候，我們給出搜索的內(nèi)容，無線網(wǎng)絡就會返回與搜索關鍵字相關的信息，這個過程就是信息交互或者反向通信的過程。我們可以用LED向外發(fā)出數(shù)據(jù)信息并通過終端接收信息，但是終端設備仍然不能向外發(fā)出應用信號。這樣的單向傳輸過程是無法真正地投放到市場中的。另外，這種信息傳輸方式對光的依賴性太強，要想接收信息，燈就必須全程亮著，這種光源在某些情況下可能會成為一種障礙。

雜光抑制

相機在設計的過程中要考慮消雜光步驟，就是要排除視場外的光線的干擾，這個道理同樣適用于Li-Fi技術。傳輸數(shù)據(jù)的光信號在實際應用中必定會收到周圍環(huán)境光的影響，除非是在全黑的環(huán)境中進行使用，假如外界光的能量太強，數(shù)據(jù)信號可能會湮沒在背景光中；如果外界光較小，那么終端設備接收到的信號信噪比就會降低，以至于無法正常工作。

光的局限性

這或許是最顯而易見的一個問題了，來自一個光源的數(shù)據(jù)怎么傳遞給互相隔絕的人。舉個例子來說，對于在兩個不通房間的人，彼此之間是看不到的，而光是無法穿透墻壁的，這個時候該怎么通信呢？一個房間里的信號怎么傳遞給另一個房間的終端呢？

對于Li-Fi的將來，我們沒有十足的把握去判斷它是否會想Wi-Fi一樣得到大規(guī)模的普及，但是我們有理由相信，隨著科學技術的發(fā)展，未來的Li-Fi通信技術一定會得到長遠的發(fā)展。