有光就有互聯網——Li-Fi襲來 ？
在如今這個無網不歡的時代，網路不暢是最令人煩惱的事。周末的晚上，你的電腦遊戲是否和老媽的網路電視劇搶佔帶寬？當越來越多的電子設備被連接到同一個網路，你有沒有為關鍵時刻的網頁打不開感到心焦？這就是現在無線電網路傳輸的眾多弊端之一。隨著我們身邊各式數字化的智能設備越來越多，普通數據傳輸方式好像開始有些不堪重負，那麼有沒有什麼辦法可以解決這樣的問題呢?
不要著急，實際上無線電波只是能夠攜帶數據信息的頻譜中小小的一段。如果將其他頻譜波段開放出來，不就可以緩解這樣的問題了嗎？
Wi-Fi技術要out了嗎？
世界上有大約140萬個無線電信號發射塔，這些基站為全球超過50億台手機提供信息中轉服務，每個月至少要傳輸6×1014位元組的信息內容。然而這種通過無線電波進行的信息輸送弊端明顯。
首先，無線電波段的資源稀缺、昂貴。美國政府為解決通信資源容量限制問題，重新從軍用無線電頻譜波段中劃撥了部分無線電波段歸於民用。其次，無線電傳輸能效極低。據統計，無線電信號發射塔消耗大量能量，大部分用於設備冷卻，只有大約5%的能耗真正用於信息傳輸。並且，這種傳輸方式有很大的局限性，在飛機和醫院中，無線電信號會構成一定干擾，不能充分利用。
目前的無線電網路通信存在嚴重的承載能力不足的情況，在人潮擁擠的地方，隨著使用網路的用戶增加，無線電信號基站無法及時處理所有人的信息傳送需要，就會上不了網，打不開網頁，或者無法下載所需的材料。而隨著越來越多的人喜歡分享照片和視頻，以及從汽車到水壺無所不在的物聯網技術的發展，現有的信息傳輸基站處理數據能力不足的硬傷會越來越明顯。我們亟需一種擁有更大傳輸能力的高效信息傳輸方式，這時候Li-Fi技術（可見光無限傳輸技術）就是不二之選。
Li-Fi為何物？
Li-Fi技術又稱可見光通信技術或者光保真技術，是一種通過LED光原材料傳輸信息的新型信息傳輸方式。可見光通信技術最先在日本開展，英國愛丁堡大學商學院的哈拉爾德?哈斯在日本學者研究的基礎上進行了深入拓展，成為了Li-Fi（由哈斯教授命名）技術的主要倡導者。他認為這項技術前景光明，未來可能處處皆有Li-Fi。
光是一種可替代無線電的優良信息傳輸載體，它能夠讓設備在短時間內交換大量數據，穩定、高效。這種技術就有點類似於我們傳統的紅外線遙控技術，但是LED設備傳輸數據的能力要比你手中的電視紅外遙控器強大數萬倍。
哈斯帶領的科學團隊將數據信號通過LED燈進行傳播。只需要在LED燈中添置微晶元，以此控制通過LED燈光源的明滅變化，就能夠進行數據傳輸。Li-Fi技術的原理是將二進位數據編碼轉化為光信號，通過閃爍的光線，像計算機二進位信號語言一樣傳遞數據。光線閃爍的速度越快，通過Li-Fi可以發送的數據就越多。LED燈是光敏性能極好，而且其亮度可以高速調節，當光線以這樣的速度進行變化，肉眼基本上難以察覺。
和早已普及的Wi-Fi相比，Li-Fi優勢明顯。Li-Fi在可見光譜上調製，是Wi-Fi載頻的萬倍以上，這意味著更大的帶寬和更高的速率。Li-Fi具有可遮擋性，安全性極佳。此外，Li-Fi的設置幾乎不需要額外建立基礎設施，目前的LED燈僅僅需要加入一個微小的微型晶元就可以變成Li-Fi發送器。隨著技術的發展和普及，全世界超過140億的燈泡有可能會變成140億個信息發送器。
讓網速飛起來
通過Li-Fi，數據傳輸速率比傳統的寬頻連接快許多。未來手機、電腦通過內置數據接收和數據傳輸裝置，將能夠真正體驗「網速快到飛起來」的感覺。
測試結果顯示，Li-Fi傳輸速度可以超過每秒100 Gb，理論上可達每秒224 Gb甚至更快，速度遠超目前Wi-Fi技術每秒約7 Gb的最高傳輸速度。使用可見光進行數據傳輸，一整盒DVD盤的數據一眨眼的功夫就傳完了。傳輸數字信號所需要的設備可能只是街邊的路燈或者辦公室的檯燈，有燈光的地方就能夠實現網路覆蓋。
相較於Wi-Fi技術來說，Li-Fi傳輸更加自由隨心，因為每個用戶都可以連接到自己的光源，而不是共享一個Wi-Fi路由器。
安全衛士
光是更高頻率的電磁波，相比無線電、高頻電磁波而言，定向性更好。LiFi 除了能夠提供更高的帶寬之外，它的安全性也是現在的 WiFi 網路所無法比擬的。
目前使用的電磁無線傳輸方式，網路漏洞很容易被不法之徒所利用，他們不僅可以截獲我們的信息，誘騙網路用戶進入他們設計的騙術圈套，還可能利用我們的網路地址進行其他不法勾當，把我們變成替罪羊。
而光的特性決定了它無法穿牆傳輸信號，同時 Li-Fi 的上行和下行信道是獨立的，所以，黑客必須處在同一個房間之中，並同時侵入兩個信道才能完成一次真正意義上的攻擊。有了Li-Fi傳輸，再也不用擔心家門之外的不法分子挾持你的網路為非作歹，今後泄露個人信息的可能性更小。另外，某些情報部門也對這樣的技術饒有興趣，以此來保證重要數據的絕對隱秘。
實時準確定位
室內定位跟蹤是另一種很有前途的應用。在任何情況下，全球定位系統的錯誤率仍舊存在，這是Li-Fi技術可以大展宏圖的地方。
通過你的頭頂上的燈就可以準確定位出你所在的位置。下次用打車軟體再也不會遭遇定位不準，叫車被別人攔走的情況了。如果你在一家超市，超市的網路系統可以根據你所在的位置，即時將你面前貨架上的產品的優惠券發送到你的手機。由於需要傳輸的數據很少，這樣的信息傳送系統構建成本相對較低。
覆蓋每個角落
LED燈所需要的能量非常小，它可以通過乙太網電源線進行供電。隨著技術的發展，這種智能光源未來或許可以用太陽能充電電池進行供電。除此之外，Li-Fi並不會產生和Wi-Fi一樣的電磁干擾，這意味著它可以應用於很多非常敏感的環境中，例如醫院和飛機。
這項技術還開闢了新的可能，比如，在交通燈和汽車剎車裝置中內置Li-Fi傳輸裝置，使智能車能夠相互交換信息，前方發生交通變化狀況，後面的車可以立即收到訊號，及時剎車或者採取相應處理方法，減少交通意外的發生。此外通過LED交通燈Li-Fi數據，可以了解前方道路路況細節，及時知曉前方是發生擁塞還是正在進行施工。
除此之外，Li-Fi可以安裝在任何用戶喜歡燈光和數據服務的地方：公交車站、火車站、街邊路燈下都可以通過Li-Fi技術得到數據傳輸服務。
隨著技術的不斷發展，Li-Fi很快將成為Wi-Fi通訊很好的補充，為人們提供更加便捷和快速的上網途徑。在沒有Wi-Fi的地方，只要開個燈，也照樣有高速網路完成各項複雜工作。不過，電信行業是否願意捨棄投入巨大的無線電傳輸系統，轉戰新的光電傳輸技術戰場，還有待驗證。
（本文源自大科技*百科新說 2016年第4期文章）
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