Li-Fi的含义、与Wi-Fi的不同以及其优势

近日，英国爱丁堡大学一项关于Li-Fi的为期一年的研究探讨了Li-Fi对LED能源效率的影响，结果表明利用LED传输Li-Fi信号的时候，既不会使LED光线变暗或发生变色，也不会使LED消耗更多的能量。

该研究结果弥补了使用LED提供Li-Fi信号的关键知识缺口，对于未来的光通信来说，结果毫无疑问是非常鼓舞人心的。

但是

什么是Li-Fi呢？

它和现在用的Wi-Fi有什么不同呢？

Li-Fi的应用需要解决哪些主要问题呢？

……

今天我们一起聊聊Li-Fi那些事儿

什么是Li-Fi？

Li-Fi，英文全称Light Fidelity，中文译名“可见光无线通信”，又被称为光保真技术，最早是由德国物理学家、英国爱丁堡电子通信学院移动通信系主任哈拉尔德·哈斯教授发明的。可见光，顾名思义，就是人眼可见的光，比如LED灯或白炽灯等光源发出的光，Li-Fi就是一种利用可见光波段的光进行数据传输的全新无线传输技术。

进一步说，Li-Fi就是运用已经铺设好的设备，通过在光源上植入微小的类似能产生Wi-Fi热点的芯片，使智能手机、笔记本等终端随时接入网络，传输不同的数据只需改变照明光线的闪烁频率，所谓的闪烁即光源的开闭两种不同的状态，相当于0和1两种编码模式的变化。当然鉴于人眼的特性，这种光线闪烁频率人眼是不可见的。可以毫不夸张地说，只要室内开启电灯，无需Wi-Fi就可以接入互联网。

Li-Fi和Wi-Fi到底有什么不同呢？

Wi-Fi，Wireless Fidelity，无线保真技术，是利用2.4G或5G的射频频段进行数据传递的技术，这也是两种技术之间最大的不同，准确地讲，无线网路是无线局域网中的一种商业认证，也是一种无线联网技术，只要有电波覆盖的范围，通过无线路由器或其他设备的热点就可以无线上网。

客观地说，正是由于Wi-Fi在某些方面差强人意的表现才使得Li-Fi技术得以被人们看好。当你在咖啡馆中上网时，如果周围上网的人越来越多，你就会发现网速变得越来越慢；当你使用Wi-Fi打开网页的时候，有时你会发现打开的速度变得很慢；当你在火车站候车的时候，明明自己的手机连接到网络信号，但就是无法刷新或者打开网页……这都是Wi-Fi的不便之处，正因如此，才会有Li-Fi技术的问世，然而这并不意味着Li-Fi就是全能的。

Li-Fi有哪些优势呢？

简单化

众所周知，Wi-Fi技术的实现必须借助于其他的设备才能完成，最常见的就是无线路由器，在无线设备没有普及的地区，实现无线上网仍然存在很大的困难；而Li-Fi技术就没有这种顾虑，它只需要在我们常见的灯光光源上安装数据传输芯片，而这种类似的芯片在Wi-Fi中也是必不可少的。

速度快

光波和射频信号两者比较起来，光的传播速度远远高于射频信号，每秒钟达到30万公里，这个速度是相当可观的。实验检测表明，现有的Li-Fi数据传输速度可以达到每秒1GB，相当于当前Wi-Fi传输速度的100倍。

大容量

Wi-Fi的使用和发展受限于射频技术，不同的终端设备之间存在争夺带宽的现象。这也就是为什么当多台设备连接到同一无线网络时出现卡顿现象的原因。射频信号的带宽相对来说较小，虽然人类对数据交换的要求在增加，但是射频信号所能提供的频带数量却较少；Li-Fi就不同了，可见光的光波带宽是射频信号带宽的一万倍以上，且不会和Wi-Fi发生冲突，这样就能容纳更多的用户终端。

更安全

最近几家航空公司允许在飞行过程中全程使用手机，但是对于无线网络服务仍然持谨慎的态度，这是因为无线网络信号会影响飞机的电子设备和仪器，有可能导致飞机工作状态失常。假如使用我们常见的光而不是射频信号来通信，就能极大提高飞行的安全性。

Li-Fi能取代Wi-Fi吗？

关于Li-Fi能否取代Wi-Fi这个问题，现在来看，为时尚早。或许我们可以这样说，在Li-Fi大规模普及以前，仍有许多重大的技术问题需要解决。

信息交互

使用手机的时候，我们给出搜索的内容，无线网络就会返回与搜索关键字相关的信息，这个过程就是信息交互或者反向通信的过程。我们可以用LED向外发出数据信息并通过终端接收信息，但是终端设备仍然不能向外发出应用信号。这样的单向传输过程是无法真正地投放到市场中的。另外，这种信息传输方式对光的依赖性太强，要想接收信息，灯就必须全程亮着，这种光源在某些情况下可能会成为一种障碍。

杂光抑制

相机在设计的过程中要考虑消杂光步骤，就是要排除视场外的光线的干扰，这个道理同样适用于Li-Fi技术。传输数据的光信号在实际应用中必定会收到周围环境光的影响，除非是在全黑的环境中进行使用，假如外界光的能量太强，数据信号可能会湮没在背景光中；如果外界光较小，那么终端设备接收到的信号信噪比就会降低，以至于无法正常工作。

光的局限性

这或许是最显而易见的一个问题了，来自一个光源的数据怎么传递给互相隔绝的人。举个例子来说，对于在两个不通房间的人，彼此之间是看不到的，而光是无法穿透墙壁的，这个时候该怎么通信呢？一个房间里的信号怎么传递给另一个房间的终端呢？

对于Li-Fi的将来，我们没有十足的把握去判断它是否会想Wi-Fi一样得到大规模的普及，但是我们有理由相信，随着科学技术的发展，未来的Li-Fi通信技术一定会得到长远的发展。