LiFi(光保真)技术是由德国物理学家Harald Haas于2011年提出的一种光学无线通信(optical wireless communication,OWC)技术。LiFi能够使用电磁频谱的可见光部分以非常高的速度传输信息。

 

LiFi技术原理

利用LED灯作为信号发射源,通过在LED灯泡中增加一个微芯片,控制灯的亮灭来编码信息,灯亮表示"1",灯灭表示"0"。LED灯发出肉眼察觉不到的高速明暗闪烁的编码信息,光敏传感器接收到这些变化,利用解码芯片恢复出与发端一样的数据信息,进而完成无线数据的发送与接收。通过这种方式,利用安装在LED灯上的微编码芯片可以将数据信息调制成光信号发射出去,此时经过改装后的LED灯相当于一个LIFI热点。该LED灯发射的光信号类似于AP(WIFI热点)设备发射的电磁信号。用户通过安装有LIFI接收设备的智能手机、笔记本电脑、平板电脑等数据终端接收并解码该LED灯发射的光信号,实现上网功能。LiFi技术是运用已铺设好的设备(无处不在的灯泡),只要在灯泡上植入一个微小的芯片,就能变成了类似于AP(WiFi热点)的设备,使终端随时能接入网络。

 

随着近年固态照明(SSL)技术的蓬勃发展,LED现在常用于灯具和许多其他照明设备,被视为LiFi系统的潜在数据提供者。

 

LiFi技术有哪些优点?

与其它OWC技术相比,LiFi具有以下优势:

速度:在多次演示中已实现高速率数据传输,LiFi速度有时能比Wi-Fi快10~100倍;

安全性:使用现有技术可以轻松控制可见光束和强度;

节能:通信的传输能量由可见光承载,而可见光本质上可同时用于照明应用;

密度:通过适当的调制解决方案,可以大大提高无线传输容量;

安全性:对于对人体可能有害的无线电通信,光通信是有力的潜在替代方案;

高带宽:可见光谱代表大带宽,无需许可,可免费使用;

低成本:LiFi系统比无线电技术需要的组件更少。

 

相比WiFi,LiFi厉害的地方主要在于这两点:

第一,安全性强。WiFi的传输主要是利用无线电波传输,无线电有一个频率,这个频率是可以破解的。但是LiFi是利用可见光进行信息传输,光的成分复杂,具有波粒二象性。简单来说,就是用光传播的LiFi更加安全。可以避免建筑外的WiFi盗用,室内的信息不会泄露到室外。

 

第二,速度快。世界上传播速度最快的光速,LiFi是利用可见光进行信息传输,而WiFi是无线电传播。因此LiFi的传播速度比WiFi更快。

 

LiFi技术的缺点

虽然LiFi比WiFi更安全,也更快。但是现在的LiFi技术依然有着种种局限。

 

第一,反向通信。目前LiFi技术最大的局限应该是反向通信,从LED灯泡可以发射信号到终端上,但是如何确保终端反射信号回LED灯泡并没有得到完美解决。

 

第二,通信距离。虽然LiFi的速度更快,但是传输距离并没有保证。现在WiFi的传输距离也是有限的。如何保证用一套LiFi设备满足全家的LiFi需求仍然是科学家们目前急需解决的问题。

 

第三,干扰环境。LiFi主要依靠可见光进行数据传输,虽然LED灯可以将光线调制人眼看不见的范围,但如果光线过亮也会影响LiFi的正常传输。当信噪比(正常电子信号与设备额外产生的信号之比)过小时,信息的传输就会失真,正常的信息传输将会被弱化。

 

现在的第三代LiFi产品如果阻断光源,数据传输仍然会中断。LiFi技术毫无疑问是一个比WiFi更优秀的数据传输技术,但是由于种种局限全面普及推广可能尚需时日。相信在不久的将来,这种数据传输技术将会彻底改变我们的生活。