技術(shù)宅

日前，一種Wi-Fi的超級替代品——Li-Fi已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)檢測（圖1），其數(shù)據(jù)傳輸速度可以達(dá)到每秒1GB，相當(dāng)于當(dāng)前Wi-Fi技術(shù)的100倍，意味著下載一部高清電影也不過是幾秒鐘的事情。

認(rèn)識一下Li-Fi

?愛沙尼亞公司Velmenni在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)Li-Fi

Wi-Fi相信大家已經(jīng)很熟悉了，無論是在家還是在公司，我們的平板或者手機(jī)幾乎都是在使用Wi-Fi上網(wǎng)。目前主流家用無線路由器一般是300M（這里的M是Mbps的簡稱）。300Mbps的網(wǎng)速，理論上每秒鐘的傳輸速度就是37.5MB/s。不過要注意的是，要達(dá)到這個(gè)理論速度，一是發(fā)射設(shè)備如無線路由器要有這個(gè)速率，二是接收設(shè)備也要支持此標(biāo)準(zhǔn)速率，目前只有支持802.11n的設(shè)備理論上才能達(dá)到300Mbps的速率。

?Li-Fi示意圖

Li-Fi是LightFidelity的簡稱，中文譯為光無線通信，它借助可見光波譜（如家庭常見的LED燈光，而Wi-Fi的傳輸介質(zhì)則為電磁波），利用快速的光脈沖以千兆的速度無線傳輸數(shù)據(jù)，據(jù)稱該技術(shù)擁有每秒1GB的理論傳輸速度。因此Li-Fi一經(jīng)推出便被視為目前Wi-Fi的替代者，號稱是Wi-Fi的掘墓人（圖2）。

高速率傳輸?shù)谋澈?/h3>

Li-Fi擁有每秒1GB的理論傳輸速度，那么這種高速傳輸速率是怎么獲得的？首先我們來了解一下Wi-Fi和Li-Fi的運(yùn)行原理。

只要將無線路由器通過網(wǎng)線接入有線寬帶，然后在路由器設(shè)置中開啟路由器內(nèi)部的無線發(fā)射裝置，這樣它就會將網(wǎng)絡(luò)信號通過電磁波的方式發(fā)射到房間的各個(gè)角落。在輻射范圍內(nèi)的終端設(shè)備（如平板電腦、智能手機(jī)）則可以通過內(nèi)置的無線網(wǎng)卡接收電磁波，從而實(shí)現(xiàn)無線上網(wǎng)，也就是Wi-Fi的運(yùn)行原理（圖3）。

?Wi-Fi的運(yùn)行原理圖解

Li-Fi的原理和Wi-Fi類似，只不過它不是發(fā)射電磁信號，而是運(yùn)用已鋪設(shè)好的發(fā)光設(shè)備，如LED燈，然后在燈泡上植入一個(gè)微小的芯片形成類似于AP（Wi-Fi熱點(diǎn)）的設(shè)備，這樣添加了芯片的LED燈就像我們現(xiàn)在使用的無線路由器，它會通過LED燈發(fā)射的光線將網(wǎng)絡(luò)信號進(jìn)行無線傳輸（類似無線路由器發(fā)射的電磁信號）。同樣終端設(shè)備（如平板、手機(jī)）通過Li-Fi接收設(shè)備就可以收到LED燈發(fā)射的無線信號，成功連接后就可以上網(wǎng)了（圖4）。

?Li-Fi運(yùn)行圖解

那么Li-Fi為什么能夠擁有如此高速的傳播速率？這其實(shí)是由其傳播介質(zhì)決定的。當(dāng)LED燈泡上安裝了Li-Fi發(fā)射芯片后，燈泡會以極快的速度閃爍。大家知道在編程中我們可以使用0、1實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的編碼并且讓計(jì)算機(jī)讀懂編碼信息，Li-Fi正是利用LED燈光的閃爍（實(shí)際上即為高速開、關(guān)動(dòng)作）傳遞信號，比如LED開表示1，關(guān)表示0，這樣通過快速開關(guān)就能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜編碼。從而將網(wǎng)絡(luò)信號通過燈光傳輸?shù)椒块g的各個(gè)角落（圖5）。

Li-Fi終端接收設(shè)備配置的Li-Fi光敏接收設(shè)備可以接收并解碼這種閃爍信息，從而實(shí)現(xiàn)只要看得到燈光就可以無線上網(wǎng)。Wi-Fi利用了射頻信號進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)射，而Li-Fi使用的可見光頻譜的寬度達(dá)到射頻頻譜的1萬倍。因此Li-Fi可以擁有比Wi-Fi更高的傳輸速率，理論上能帶來高達(dá)1Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速度（圖6）。

Li-Fi 高速傳輸給我們帶來的便利

隨著有線寬帶的速度越來越快，各種網(wǎng)上資源（包括在線超清電影、下載藍(lán)光電影、高清視頻聊天）對帶寬的要求也越來越高。經(jīng)常會有用戶抱怨無線信號不穩(wěn)定、熱點(diǎn)不夠多、上網(wǎng)速度慢，在目前Wi-Fi狀況下我們根本無法直接觀看超高清電影，更別說下載動(dòng)輒以百GB為單位的藍(lán)光電影，而Li-Fi穩(wěn)定高速的傳播速率則可以讓我們徹底告別慢速的Wi-Fi。

?只要看得到光就可以無線上網(wǎng)

其利用隨處可見的燈泡作為發(fā)射源，這樣只要有燈泡的地方就可以快速部署Li-Fi熱點(diǎn)，可以讓我們在有燈的地方隨時(shí)上網(wǎng)。而且Li-Fi的高速傳輸速率可以為數(shù)據(jù)傳輸帶來飛一般的感覺。不足的是，由于Li-Fi信號是通過可見光進(jìn)行傳播，而光線只能直線傳播，而且無法像Wi-Fi的電磁波那樣穿墻，這就給Li-Fi的使用帶來一定的局限性。因此Li-Fi的出現(xiàn)是否能完全替代Wi-Fi尚需時(shí)日解決技術(shù)問題，目前它至少可以和Wi-Fi作為互補(bǔ)而存在。