Wi—Fi掘墓者？Li—Fi解密

技术宅

日前，一种Wi-Fi的超级替代品——Li-Fi已经通过实验检测（图1），其数据传输速度可以达到每秒1GB，相当于当前Wi-Fi技术的100倍，意味着下载一部高清电影也不过是几秒钟的事情。

认识一下Li-Fi

 爱沙尼亚公司Velmenni在实验室试验Li-Fi

Wi-Fi相信大家已经很熟悉了，无论是在家还是在公司，我们的平板或者手机几乎都是在使用Wi-Fi上网。目前主流家用无线路由器一般是300M（这里的M是Mbps的简称）。300Mbps的网速，理论上每秒钟的传输速度就是37.5MB/s。不过要注意的是，要达到这个理论速度，一是发射设备如无线路由器要有这个速率，二是接收设备也要支持此标准速率，目前只有支持802.11n的设备理论上才能达到300Mbps的速率。

 Li-Fi示意图

Li-Fi是LightFidelity的简称，中文译为光无线通信，它借助可见光波谱（如家庭常见的LED灯光，而Wi-Fi的传输介质则为电磁波），利用快速的光脉冲以千兆的速度无线传输数据，据称该技术拥有每秒1GB的理论传输速度。因此Li-Fi一经推出便被视为目前Wi-Fi的替代者，号称是Wi-Fi的掘墓人（图2）。

高速率传输的背后

Li-Fi拥有每秒1GB的理论传输速度，那么这种高速传输速率是怎么获得的？首先我们来了解一下Wi-Fi和Li-Fi的运行原理。

只要将无线路由器通过网线接入有线宽带，然后在路由器设置中开启路由器内部的无线发射装置，这样它就会将网络信号通过电磁波的方式发射到房间的各个角落。在辐射范围内的终端设备（如平板电脑、智能手机）则可以通过内置的无线网卡接收电磁波，从而实现无线上网，也就是Wi-Fi的运行原理（图3）。

 Wi-Fi的运行原理图解

Li-Fi的原理和Wi-Fi类似，只不过它不是发射电磁信号，而是运用已铺设好的发光设备，如LED灯，然后在灯泡上植入一个微小的芯片形成类似于AP（Wi-Fi热点）的设备，这样添加了芯片的LED灯就像我们现在使用的无线路由器，它会通过LED灯发射的光线将网络信号进行无线传输（类似无线路由器发射的电磁信号）。同样终端设备（如平板、手机）通过Li-Fi接收设备就可以收到LED灯发射的无线信号，成功连接后就可以上网了（图4）。

 Li-Fi运行图解

那么Li-Fi为什么能够拥有如此高速的传播速率？这其实是由其传播介质决定的。当LED灯泡上安装了Li-Fi发射芯片后，灯泡会以极快的速度闪烁。大家知道在编程中我们可以使用0、1实现复杂的编码并且让计算机读懂编码信息，Li-Fi正是利用LED灯光的闪烁（实际上即为高速开、关动作）传递信号，比如LED开表示1，关表示0，这样通过快速开关就能实现复杂编码。从而将网络信号通过灯光传输到房间的各个角落（图5）。

Li-Fi终端接收设备配置的Li-Fi光敏接收设备可以接收并解码这种闪烁信息，从而实现只要看得到灯光就可以无线上网。Wi-Fi利用了射频信号进行数据发射，而Li-Fi使用的可见光频谱的宽度达到射频频谱的1万倍。因此Li-Fi可以拥有比Wi-Fi更高的传输速率，理论上能带来高达1Gbps的数据传输速度（图6）。

Li-Fi 高速传输给我们带来的便利

随着有线宽带的速度越来越快，各种网上资源（包括在线超清电影、下载蓝光电影、高清视频聊天）对带宽的要求也越来越高。经常会有用户抱怨无线信号不稳定、热点不够多、上网速度慢，在目前Wi-Fi状况下我们根本无法直接观看超高清电影，更别说下载动辄以百GB为单位的蓝光电影，而Li-Fi稳定高速的传播速率则可以让我们彻底告别慢速的Wi-Fi。

 只要看得到光就可以无线上网

其利用随处可见的灯泡作为发射源，这样只要有灯泡的地方就可以快速部署Li-Fi热点，可以让我们在有灯的地方随时上网。而且Li-Fi的高速传输速率可以为数据传输带来飞一般的感觉。不足的是，由于Li-Fi信号是通过可见光进行传播，而光线只能直线传播，而且无法像Wi-Fi的电磁波那样穿墙，这就给Li-Fi的使用带来一定的局限性。因此Li-Fi的出现是否能完全替代Wi-Fi尚需时日解决技术问题，目前它至少可以和Wi-Fi作为互补而存在。