光的力量：Li-Fi无线通信实现12.5GHz/s数据传输

　　WiFi技术已经越来越普及，不过抱怨无线信号不稳定、上网速度慢、WiFi热点太少而用的人却越来越多。现在，有一项新技术可能会让这些问题得到解决。

　　可见光无线通信（称为Li-Fi——LightFidelity）是利用快速的光脉冲无线传输信息，现在它已准备好与WiFi展开竞争。到底LightFidelity是一个什么样的传输技术？

　　Li-Fi是"LightFidelity"的简称，这是英国著名物理学家哈拉尔德·哈斯研发出的一种全新的无线数据传输技术，可利用普通的电灯泡完成整个过程。在打开房间电灯的同时，用户也打开了互联网连接。

　　这种被称之为Li-Fi的装置可用于传输来自电视波段"白空间"的无线数据或者未被使用的卫星信号。这项发明被称之为"D-Light"，通过改变房间照明光线的频率进行数据传输，每秒传输的数据超过10Mb，与典型的宽带连接不相上下。

　　Li-fi原理是根据不同速率在光中编码信息完全可行，例如LED开表示1，关表示0，通过快速开关就能传输信息。

　　由于LED的发光强度，人眼不会注意到光的快速变化。这项技术的核心是一种新世代的高亮度发光二极管。原理其实很简单，LED亮了，就表示传输了一个数字的1，熄灭时就传输一个0，LED可以快速地在明暗之间切换，这样就能很有效地传输数据。

　　一直以来，在人头部上方悬挂灯泡被用来比喻象征每一个发明家的灵光灵感闪现。但是，德国物理学家先驱哈斯被灯泡本身引导出了奇思妙想。哈斯和他在英国爱丁堡大学的团队发明了一种新的专利技术，利用闪烁的灯光来传输数字信息，这个过程被称为可见光通讯（VLC）。

　　哈斯于是想利用灯泡来充当通信设备，声称数据可以被发送通过在任何不起眼的LED灯泡中增加一个微芯片，它以每秒数百万次的闪烁和关闭来进行数据的传递工作。发光二极管的快速闪烁相当于二进制代码的传输，虽然肉眼看不见，但是可以被光敏传感器接收。这就像是一个用火炬发送莫尔斯码，但却是用更快的速度和计算机能够理解的数据字母，哈斯解释说。

　　无线电波数据传输方式效率不高，借助于手机，现在有140万个基站负责增强信号，但大部分能量都用在冷却上，效率只有5%。相比之下，全世界使用的灯泡却有400亿个，因此拥有更高的效率。只要将传统白炽灯换成LED灯，便可让灯泡变成无线网络发射器。

　　当前采取的无线数据传输方式是效率低下的电磁波，尤其是无线电波。无线电波存在很多局限性，它们较为稀有、成本昂贵并且只有确定的波段。这些局限性使其无法跟上无线数据的步伐，让效率成为一种不可能。光是电磁波频谱的一部分，将其用于无线通讯应该是一个很棒的做法。

　　可见光谱的空间是无线电波的1万倍，使其成为可使用的最理想的波段。在一次演讲中，哈斯展示了一盏使用LED灯的桌灯，能够像桌子下面的接收器传输数据。只要将手放入光束中，视频信号便会传输给身后的屏幕，一旦阻隔信号，便会停止播放。

　　近日德国科学家成功利用Li-Fi光学技术，通过半双工和全双工模式，实现在短距离以高达12.5GHz/s的速度传送资料，实现了Li-Fi传输技术的又一突破。

　　Li-Fi无线通信技术虽然在传输速度、成本等方面都有着优于Wi-Fi的表现，而且不使用电磁波让使用者感到更为健康，但是它却拥有一个明显的弱点。可见光无法穿透物体，因此如果接收器被阻挡，那么信号将被切断。但也有许多学者指出，如果光信号被阻挡，而你需要使用设备发送信息，你可以无缝地切换至射频信号，因此可见光通信并不是Wi-Fi的竞争对手，而是一种相互补充的技术，这将有助于释放频谱空间。要知道，目前可见光频谱没有得到利用，更没有得到监管，因此我们可以进行高速通信。

　　一些分析公司指出，Li-Fi将在2015-2020年间获得迅猛发展

　　Li-Fi技术虽然目前还是处于研发阶段，但是从理念上出发，我们发现了这个似乎比无线射频更为"干净"的无线传输技术，而且利用光线来进行信号传输也更符合成本效益。