什么是Li-Fi技术？相比WiFi技术有哪些优点和缺点呢?

可见光无线通信又称“光保真技术”，英文名LightFidelity(简称LiFi)是一种利用可见光波谱(如灯泡发出的光)进行数据传输的全新无线传输技术，由英国爱丁堡大学电子通信学院移动通信系主席、德国物理学家HaraldHass(哈拉尔德·哈斯)教授发明。

LiFi是运用已铺设好的设备(无处不在的LED灯)，通过在灯泡上植入一个微小的芯片形成类似于AP(WiFi热点)的设备，使终端随时能接入网络。该技术通过改变房间照明光线的闪烁频率进行数据传输，只要在室内开启电灯，无需WiFi也便可接入互联网。

LiFi是用可见光来实现无线通信，即利用电信号控制发光二极管(LED)发出的肉眼看不到的高速闪烁信号来传输信息。

技术原理

可见光无线通信 可见光无线通信(称为LiFi——Light Fidelity)是利用快速的光脉冲无线传输信息。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。LiFi技术还处在于实验室阶段，由Haas和他爱丁堡大学的团队发明的一项专利技术。电灯泡一直以来被视作发明家梦寐以求的灵感闪现的象征。

与光纤通信拥有同样的优点，高带宽，高速率，不同的是LiFi是使光传播在我们周围的环境中，自然光能到达的任何地方，就有LiFi的信号。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。

Wi-Fi对移动计算的使用产生了巨大的影响，使员工可以在任何地方访问公司网络，咖啡店也能成为独立工作人员的办公地点。 但Wi-Fi也有其缺点，所以诞生了一个新的标准：Li-Fi，如果它可以顺利上市，将能够填补Wi-Fi技术的空白。

Wi-Fi的问题在于信号覆盖范围小，尤其是面对墙壁，也容易被黑客劫持。虽然近年来带宽增加，但当太多人同时访问Wi-Fi时，速度非常容易变慢。

增加更多的Wi-Fi最多只是一个部分的解决方案。它不能解决安全问题，只能部分解决可扩展性问题。

Li-Fi或者可见光无线通信，这是一种新兴的无线协议，使用可见光谱来提供无线网络接入。Li-Fi发射器使用LED灯来调节光强度，大多超出我们眼睛可以感知的范围，并且被光敏接收器读取为数据。由于LED已经使用芯片来控制其输出，因此它们可以每秒调制高达数百万次，理论上传输数据速度可以比Wi-Fi快100倍。

但是Li-Fi不是要替代Wi-Fi，而是一种补充。无论我们使用智能手机，平板电脑还是笔记本电脑，两者将同时存在，这需要一个特殊的接收器和发送器来发送和接收Li-Fi信号。 也需要一个特殊的编码器/解码芯片将光信号转换成数据。

Li-Fi仍然是一项正在进行中的技术，但其发明者表示，IEEE正在考虑将其纳入802.11 Wi-Fi标准。“通用照明的发光二极管(LED)的引入对于将可见光谱用于无线通信产生了越来越大的兴趣。” 但标准机构仍在寻求其成员的反馈。IDC移动设备技术和趋势项目经理Will Stofega 表示，“获得标准认可是很艰难的。” “总是有生态系统和政治上的利益，我总觉得需要大量的工作，但Li-Wi是替代连接技术中最有希望的。”

Stofega警告说，既得利益者将会对造成任何潜在威胁他们收入的技术产生恐惧和怀疑。就像一些4G厂商因为威胁其市场主导地位而反对5G，所以Li-Fi也可能会面临反对。他说：“在Wi-Fi论坛上肯定会有人说Li-Fi是一个糟糕的想法。”

无线频谱资源紧张

使用光传输数据并不是什么新鲜事; 电视遥控器就是这样的运作方式。 但遥控器使用红外线，其距离和传输量受到严格的限制。

爱丁堡大学移动通信主席兼pureLi-Fi公司联合创始人/首席科学官Harald Haas教授在2011年首次提出了Li-Fi，该公司试图将Li-Fi推向市场。

Haas表示，无线频谱资源紧张，启发他创建Li-Fi。 Haas曾经在西门子公司从事4G方面的工作。他意识到无线频谱对于多媒体时代是不够的。 此后，他开发了世界上第一个Li-Fi无线发射器，并与法国照明制造商Lucibel合作，制造了第一个完全集成的Li-Fi照明灯具，并在今年的移动世界大会上进行了展示。

他说：“今天的Li-Fi就像是十五年前的Wi-Fi，而在五到十年的时间里，Li-Fi将像Wi-Fi一样无处不在。”

思科企业网络集团高级工程副总裁Anand Oswal表示，思科认为Li-Fi是一项令人兴奋的新兴技术，具有很大的潜力。 思科的策略是建立Li-Fi技术，最终开发产品，但他补充说：“我们还处于探索阶段，思科还没有对Li-Fi的产品和解决方案做出任何决定。”

思科的一个潜在的整合领域是其数字化建设计划，这是一套解决方案，与飞利浦，Microchip，Cree和Molex的供应商合作，利用思科的以太网供电(PoE)和通用以太网供电(UPoE)的创新，为企业提供电力照明系统。

Oswal表示：“将企业中的每一个光转换为无线通信媒介的能力，是这个解决方案未来的演变趋势。 思科正在与合作伙伴合作，探索如何将技术无缝集成到思科的无线基础架构中。 “这将使Li-Fi技术拥有领先Wi-Fi领域的数十年创新。”

能源控制和IoT解决方案供应商EMC的总裁兼CEO Jerry Johnson表示，对Li-Fi非常感兴趣的是零售商，他们将其视为潜在的蓝牙信标技术的替代品。 他也看到政府，机场和商业空间和大厦的所有者的兴趣，他们希望补充Wi-Fi或使用在会议室使用Li-Fi。

EMC计划成为全国范围内Li-Fi灯泡的经销商，并已将其部署在80个测试站点。

他说：“我认为将来会有Li-Fi和Wi-Fi的结合，Li-Fi占据主导地位。” “ Li-Fi将大大提高网络的总体带宽，速度和可靠性，更不用说提高通信能力。”

一些公司正在对Li-Fi进行测试，但现在他们没有对外透露相关信息。 他补充说，EMC自己的研究表明，Li-Fi传输数据可以比传统Wi-Fi快100倍。

Li-Fi如何运作

常规LED灯和支持Li-Fi的灯泡之间的关键区别在于Li-Fi灯泡中的驱动电路发送和接收无线信号，使用不同强度的光对数据进行编码。 一些灯可以通过连接CAT5电缆连接到网络，而其他灯可以通过电源线连接接收数据。

Li-Fi创建了一个双向链路，在两端使用特殊的光电探测器：一端是在房间的LED灯中，另一端在移动设备或者插入到移动设备的无线发射器上。 无线发射器将数据发送回LED。 当你在有多个Li-Fi灯的房间中移动时，设备会自动检测最强信号来自哪里，并转移到该光源，因此信号始终保持连接和最佳状态。

Haas估计智能手机和其他设备将在两三年内开始推出Li-Fi信号芯片。Stofega表示，他没有听到移动厂商对Li-Fi表示兴趣，大部分厂商都在专注于5G。

他说：“这不是很难做，也不是很贵，但是移动厂商会希望Li-Fi得到验证之后再进行部署。“他说。 “我甚至不愿意全力投入5G，因为他们仍然在制定标准。”

但是Li-Fi与Wi-Fi在几个关键方面不同，例如范围，抗干扰和吞吐量。 无线频谱的局限性之一是当你从2.4GHz上升至5GHz时，你将失去覆盖范围。 如果高于5GHz，那么这个范围会进一步缩小。

理论上，Li-Fi的吞吐量远远超过Wi-Fi。 pureLi-Fi刚刚发布了一个产品，单个小型微型LED能够以8 Gbps的速度进行传输。 现在2.4GHz 和5GHz频段已经与诸如无线电话，蓝牙设备和Wi-Fi之类的现有设备出现饱和，更不用说像增强现实，虚拟现实，无人驾驶汽车和数十亿个物联网设备这样的新技术。

由于可见光与其他类型的射频频率完全不同，因此不存在信号干扰的可能，而且可见光是整个300 GHz 无线电频谱的1000倍，Haas指出，LED灯甚至不需要明亮到足以让人看得见。

最后，Johnson表示为现有设备添加Li-Fi也是比较便宜的。“技术的成本下降得如此之快，将Li-Fi加在设备上是没有挑战的。” Li-Fi将使用现有的设备的相机技术。 笔记本电脑或智能手机中的相机会做得很好，他们只需要解码芯片，该芯片必须添加到未来的设备中。 但是如果Li-Fi成为802.11规范的一部分，Wi-Fi芯片也将能够处理Li-Fi信令。

灯光产业

Hass强调，Li-Fi是Wi-Fi和4G / 5G的补充，不是替代品。“Li-Fi可以被用于路灯，作为智能城市应用的接入点，”他说。 “家用电器的指示灯可以通过天花板灯将这些设备连接到互联网，而带有集成LED的可穿戴式设备可以监控健康参数并将数据发送到互联网。”

Li-Fi的一个缺点也可以被认为是一种优势。 因为它使用可见光谱，所以Li-Fi不能穿透墙壁。 在许多情况下，这是一个问题，但是对于安全连接，这是一个优势。 Li-Fi说，对安全感兴趣的人，特别是军方，就像能够建立一个可以锁在一个房间里的无线网络，只要墙壁没有窗户。

思科仍然处于探索Li-Fi的阶段，并没有对该技术在商业上做出任何决定。该公司认为，Li-Fi部署将从安全和安全相关的利基市场开始。

“在我看来，当可见光通信的端点生态系统变得更加成熟时，Li-Fi 将实现临界发展，”他说。 “思科可以看到将来将Li-Fi光源出售给提供特定吞吐量，并无缝集成到思科无线架构的企业的。”

Li-Fi面临的严峻挑战

和任何新技术一样，Li-Fi也面临挑战。 至少Wi-Fi已经得到英特尔的全面支持。 Li-Fi只是由苏格兰的大学教授驱动，即使他有思科和英国电信这样的盟友。Haas表示，他们与pureLI-FI合作，但不会详细说明合作的深度。 Oswal说：“任何新技术都有几个障碍阻碍其得到广泛采用。” “但是，这些往往只是技术进步与市场化同步的问题。”

Stofega认为，如果IEEE将Li-Fi作为802.11规范的一部分，将起到决定性的作用。因为高通，英特尔等厂商都将支持802.11芯片。然后就只是一个LED灯泡部署的问题。

为了取得成功，Oswal表示，它必须履行其吞吐量和规模的承诺; 端点设备必须打入市场; 并且需要有一个支持Li-Fi的供应商生态系统来构建灯光。

移动咨询公司J.Gold Associates的总裁Jack Gold表示怀疑。“可见光通信已经尝试了好几年了，这不是新事物，”“你可以获得超大量的带宽，但并不像听起来那么简单。”

而且Wi-Fi的运作良好，几乎无所不在。 如果你使用的技术相当可靠，可以提出一项新技术来替代或补充，但是这种技术必须更好，但Li-Fi还有许多问题有待解决。

同为无线通信技术，LiFi相比我们常见的WiFi技术有哪些优点和缺点呢?它未来是否会取代WiFi成为我们生活中必不可少的技术呢?

 

LiFi已经发展成现实可见的产品

那么，什么是LiFi呢?LiFi全名LightFidelity,翻译过来就是可见光无线通讯的意思。这种技术也有人将它称呼为“光保真技术”。LiFi的工作原理就是利用可见光谱进行数据传输。可见光是整个信息传输系统中的发射源，利用控制器控制光源的通断，从而可以控制终端接收器之间的信息传递。

LiFi这个技术是由一个叫Herald Haas，中文名叫哈尔拉尔德.哈斯的物理学家提出来的。从2011年10月至今，Herald Haas的LiFi技术已经发展到了第三代。第三代新品名为“LiFi-X”，从一个概念性的理论发展成了现实中一个可见的产品。

“LiFi-X”相对于前两代产品而言，最明显的区别就是体积进一步缩小;同时，“LiFi-X”的传输速率也大大提升，目前上行、下行速率都达到了40Mbps水准;“LiFi-X”的接收器也发展的更加敏感，可以接受非直接光源，就是说不管是背向还是侧向的光源都能得到有效接收。

LiFi相比WiFi有两大优势

LiFi比WiFi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技术仍不够成熟

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。