聽起來很炫的光照通信，取代不了5G和WiFi

今天小編分享的科技經驗：聽起來很炫的光照通信，取代不了5G和WiFi，歡迎閲讀。

Wi-Fi 我們都知道是什麼，那麼 Li-Fi 呢？

雖然這兩個名字只有一個字母的區别，但卻是兩種截然不同的技術。日前，電氣和電子工程師協會 ( IEEE ) 通過了 802.11bb 标準，将 Li-Fi 技術正式規範化，它作為一種基于光的無線通信技術被包含在内。

那麼，Li-Fi 究竟是什麼技術？Li-Fi 會取代 Wi-Fi 嗎？未來我們上網、打電話，都可以通過 Li-Fi 實現嗎？

Li-Fi 并不是一個特别新鮮的概念，早在十幾年前，移動通信領網域的學者 Harald Haas 就在一場 TED 演講裏科普了一把 Li-Fi 技術，他的演講标題是 " 用每一個燈泡傳輸無線信号 "。Li-Fi 是英文 "Light Fidelity" 的縮寫，可以翻譯成光照上網技術。

我們都知道，現有的 Wi-Fi、5G 等通信技術，都是基于電磁波實現的。一般來説，全球各個國家和地區都會劃分好相應的頻譜資源，比如某個區間是給 5G 用的，另一個是給 4G 用的，還有的是給 Wi-Fi 用的。基于電磁波實現的無線通信領網域非常多，一個非常直接的結果就是頻譜資源變得很緊張。最近的例子就是 WiFi 7 和 5G 要在 6GHz 頻段上搶頻譜。

而 Li-Fi 則是另一種思路，我們日常見到的可見光，也能成為數據傳輸的方式。比如説，一盞亮着的燈，其實可以通過亮燈、關燈這兩個狀态來代表 1 和 0，從而傳輸計算機領網域的二進制數據。而且，通過特點的芯片控制燈泡，理論上可以做到 1 秒内開關上百萬次，短時間裏就能傳輸大量數據，同時肉眼不會感知到。

（圖源 Pixabay）

對于燈光部門時間内的開光次數，還有個我們更熟悉的名詞—— " 頻閃 "。比如市面上主打護眼功能的學習台燈，通常會以高頻閃作為核心賣點。我國對合格燈具產品的要求是 3125Hz，即閃動頻率為 3125 次 / 秒。而手機螢幕方面，當年很多人排斥 OLED 屏就是因為它的低頻閃問題。當然，如今随着技術進步，OLED 屏已經能做到 1920Hz 高頻。

Li-Fi 有很多優點，首先，它避開了電磁波這條擁擠的賽道，另辟新徑，通信資源方面擁有天然的優勢。

其次，可見光設備現實中非常普及，比如 LED 燈設備的數量就遠遠超過通信基站。理論上説，只要在現有的燈具上安裝一塊用于調控信号的微型裝置，就能讓它成為 Li-Fi 設備，實現成本要低很多。可見光本身自帶能源，也不用像基站那樣額外供電。

（圖源 lifi.co）

另外，随着 LED 技術的不斷進步，Li-Fi 在實驗室裏的傳輸速率上限也在不斷被突破。2015 年，央視曾報道稱，我國可見光研究中實時通信速率能達到 50Gbps。

而且，Li-Fi 還有保密性好的優點，比如在封閉空間裏，光線一被遮擋就不容易折射出去，傳輸的内容泄露的風險也就更低了。

開頭我們説了，Li-Fi 不是一項很新鮮的技術，投入研究的時間并不短，技術優勢也不少，但現實中應用的場景并不多，這主要源于 Li-Fi 有很多較為致命的缺點。

首先，Li-Fi 對雙向通信的支持并不友好。日常生活中，無論是有線寬帶還是 4G、5G，都有一個上下行的概念，即下載和上傳。在燈泡上裝一個信号發射器，可以讓讓手機接受到光信号。但是，如果手機要傳輸數據給燈泡這一端要如何實現？手機上裝一個燈泡好像不太現實，畢竟你也不想玩手機的時候被一盞燈刺着眼睛。如果像 Harald Haas 的演講中演示的那樣用紅外線實現，那麼速率恐怕又會是個問題。

其次，光信号的抗幹擾性很差。我們都知道，光線很容易被阻擋，不僅鋼筋混凝土的建築物可以徹底隔絕光線，霧霾雨水這些也能讓光線迅速衰減。對比之下，基于電磁波的 Wi-Fi、蜂窩網絡，穿透性就要好太多了。可能有人會問，光纖不也是通過光信号實現的嗎，光纖的傳輸效率也不低？

只是，光纖雖然是通過光信号來傳輸信号，但它本身是借助光纖這一物理介質實現的，用于傳輸的光線封閉在光纖内部，通過全内反射來傳播，損耗非常小。但光纖本質上還是有線傳輸，無線傳輸場景下，低消各類幹擾，難度非常大。

因此，盡管 Li-Fi 有技術上的優勢，但這些缺點也相當致命，它們直接限制了 Li-Fi 在現實場景中的落地。

對于新興的技術，大家總容易寄托太高的預期，研究者和相關的機構，也樂于鼓吹。但一項技術遲遲未能落地，必然是遇到了現階段無法克服的難題，商業化道路上有越不過去的坎。Li-Fi 是一項非常炫酷的技術，理想條件下能夠帶來嶄新的體驗。

只是，目前來看，Li-Fi 并不具備取代 Wi-Fi 等通信技術的可能性。畢竟，基于電磁波的通信技術，經受住了過去幾十年的考驗，無論是從用户體驗還是商業化的角度來説，都非常成功。而 Li-Fi 雖然在底層技術上看起來很有颠覆性，但抗幹擾性差等致命缺點，讓它難以真正大規模普及。

當然，雖然短時間裏無法像 Wi-Fi、蜂窩網絡那樣遍地開花，但 Li-Fi 在小範圍裏還是能找到适用的場景。早在 2017 年，NBA 球隊金州勇士比賽的一個場館裏，采用了 Li-Fi 技術來給球迷上網，球迷們站在球館頂棚下 LED 光射下來的地方，就能連上網，這緩解了 Wi-Fi 和蜂窩網絡的擁堵卡頓。有意思的是，現場還配備了發電瓷磚，球迷踩在上面就能發電，發出的電用于照明和 Li-Fi 上網。

電器大廠飛利浦嘗試過在家樂福超市裏的 LED 燈具上布置 Li-Fi 技術，雖然不能給顧客上網，但卻能用于室内定位，它的精準度顯然要比 GPS 高多了。

最近幾年的 CES 等展會上，也能看到廠商展示的 Li-Fi 台燈、照明面板等產品。説實話，這類設備概念意義更重，畢竟用它們上網目前肯定還沒有 Wi-Fi 方便。但它們的存在，至少説明 Li-Fi 還是有用武之地的。