主页（http://www.cnwulian.net）：用光上网 LiFi为智慧城市提供新的可能
孙维维
[项立刚对第一财经记者表示，尽管LiFi前景看好，但目前大部分产品还依旧停留在实验室阶段，产业化之路仍旧漫长。比如需要把专业的芯片集成到手机和电脑里，这样才有可能推广，并且需要制定统一的技术标准]
“嗨，不好意思，你挡住我的信号了。”如果有一天用LED灯发射的灯光连接无线网得以普及，这可能就会成为你生活中的口头禅。
这种用灯光来连接无线网的技术叫做LiFi（LightFidelity），全称“可见光无线通信”，是可见光通信技术的一种。LiFi实际上是通过在灯具上植入一个微小的芯片，形成无线访问接入点（类似于WiFi热点），靠LED灯发出肉眼看不到的高速明暗闪烁的信号来传输信息，电子设备可以直接接入互联网。
在LiFi时代，你可以在街头，利用路灯下载电影；在家里，打开台灯下载歌曲；即便是在水下，只要有灯光照射就可以上网。这听起来很神奇，但已经有了第一个商业应用项目。
近日，法国房地产投资公司Icade在其位于巴黎拉德芳斯的智慧办公室中率先尝试使用飞利浦照明[现已更名为“昕诺飞（Signify）”，下称“昕诺飞”]LiFi技术布局整个办公室。在Icade智慧办公室里，灯光不仅可以随着一天之内自然光的强弱自我调节，而且还可以发射网络信号。员工们在任意灯光下都可以连接这束灯光所发射出来的无线网信号。
LiFi解决无线频谱紧张难题
“可见光通信技术绿色低碳、可实现近乎零耗能通信，还可有效避免无线电通信电磁信号泄露等弱点，快速构建抗干扰、抗截获的安全信息空间。”中国电信总师室主任傅志仁告诉第一财经记者。
由于LiFi具有数据密度高、廉价和安全等诸多优点，一度被各国专家认为是未来移动互联网发展的趋势，并被认为是取代WiFi的有力竞争者。据傅志仁介绍，LiFi在传播速率、频谱带宽、安全性等方面都有优势。
最重要的是，LiFi的出现解决了无线频谱紧张的问题。傅志仁说，WiFi利用的无线电频谱资源是有限的，而LiFi利用的是光谱，其带宽是无线电频谱的10000倍。改变无线频谱资源紧张的状况也是研发LiFi的初衷。
“目前，全世界约一半的网络传输量由WiFi承担，由于上网人数还在不断增多，这个百分比将会继续上涨，届时，很多专家担心的‘频谱危机’也会随之而来，速度不断减慢。”傅志仁告诉第一财经记者，“在未来十年内，信息的传输量将超出现有无线电频谱的承载能力，LiFi不只是一种无线通信技术，更有望激活带宽达到300THz的可见光谱频谱资源，是破解传统无线电频谱资源严重匮乏困局的新途径。”
使用WiFi时的网速一般可以达到54~250Mbit/s，而LiFi在理论研究上速率可以达到1~3.5Gbit/s。我国工业和信息化部也在2015年11月13日测试认证，中国可见光通信实时通信速率提高至50Gbp/s，相当于0.2秒即可完成一部高清电影的下载。
但傅志仁告诉第一财经记者，如此高的速度是在距离极其短的情况下测得的，由于可见光信号在传播介质中极易迅速衰减，所以一般情况下，“在小于3米的情况下，可以实现100Mbit/s的传输。”
据法国Icade项目中的LiFi负责方——昕诺飞相关负责人介绍，在Icade项目中，光线信号通过连接在笔记本或平板电脑上的USBLiFi网卡捕捉，随后USBLiFi网卡将信号通过红外连接回传给灯具。LiFi可实现每秒30Mbit/s的高速宽带连接，用户可以在传输多部流媒体高清影片的同时进行视频电话。
昕诺飞中国区照明设计和应用部总经理姚梦明对第一财经记者表示，LiFi会在灯具上设置调制解调器，把灯光调制成今天可被认可的光的波动信号，再下传到增加了LiFi网卡的电脑上，然后由网卡再把信号通过红外回传到灯具上，从而产生循环，进而生成双向通信。在他看来，LiFi网卡未来一定会集成在电脑或者手机上。
LiFi除了速度快，在安全性方面也有比WiFi更好的表现。由于可见光通信必须在LED光源开启时才能传输，只要光线透不出去，就能形成封闭式通信网络，其安全等级较其他无线传输技术更高。“由于可见光只能沿直线传播，且其上行和下行信道是独立运行的，黑客必须处在同一个房间中，并同时侵入两个信道才能完成一次真正意义上的攻击。因此，要想在光线传播线路之外进行信号窃取和干扰非常困难。”傅志仁告诉第一财经记者，“LiFi的安全性还表现在LiFi技术不依靠无线电波，不会产生电磁干扰，没有辐射，并且对人体无伤害。”
因此，LiFi可用于飞机、医院等对无线电信号较为敏感的地区，还有WiFi信号无法覆盖的地下和水下环境或偏远地区，也适用于对安全性有较高要求的金融机构或政府部门。
傅志仁认为，LiFi只有通过逐步示范应用，找到杀手级应用作为突破口，才能在宽带无线应用市场找到一席之地。
LED灯的普及创造了LiFi的可能性
虽然LiFi的未来听起来很美好，但并不是说LiFi可以完全替代WiFi，原因在于LiFi利用的是可见光。“LiFi要确保照明设备在有效范围内，也要保证光线不被遮挡，一旦光线被遮挡，LiFi信号就会减弱甚至中断。”傅志仁说，“因为灯光可能被遮挡，我们以后在使用LiFi的过程中就可能会经常说‘请让一下，你挡着我的信号了’。”
中国通信业知名观察家项立刚告诉第一财经记者：“LiFi是靠光来传播的，必须要让可见光照射到这样的一个设备上才能传播，而且光不能绕射，一旦被遮挡信号就会变弱。另外，LED的灯光也可能会受到窗口射进来的光的影响，这都会造成LiFi的不稳定性。”
同时，LiFi技术对所使用的LED灯光有很高要求。LED灯里需要加装用于接收信号的光探测器。“LiFi大规模应用的一个主要瓶颈就在于发射光源的LED灯。”傅志仁说，“LED灯充分考虑闪烁和调光问题。”
光通信技术奠基人、电报发明者贝尔早在上个世纪就曾设想将可见光作为媒介实现通信。不过，由于当时灯光技术条件的限制，该技术不能得以实施。近年来LED灯具的普及让LiFi有了可行性。因为LED灯有高调制速率，在人眼感觉不到光的闪烁的情况下，就可以把数据传输到5米以外。
根据国际权威机构预测，2018年可见光通信的市场将会达到约60亿美元，未来的应用可能达到万亿规模。可见光通信不仅仅是具有万亿产值的战略新兴产业，更是涉及LED照明、物联网和通信领域交叉融合的新技术。
昕诺飞全球专业照明事业部负责人HarshChitale表示：“如果想要实现从光源到后台网络的传输，就需要跟许多企业合作，其中包括电信基础设施企业，昕诺飞与思科的合作就是这样的例子。我们的光源是连接到以太网供电（PoE）网络的，因此，我们需要通过与其他网络电信企业合作来实现完整的解决方案。”
