Li-Fi技术的发展

陈晶晶　靳文秀　王莹

摘 要：Li-Fi技术作为一种新兴无线传播技术，具有高速、绿色低能耗、安全等优点，有望与WiFi形成互补关系，为互联网生活提供更好的服务。

关键词：Li-Fi技术;互联网;互补性

Li-Fi（可见光无线通信）是“Light Fidelity”缩写，又名高保真技术，是一种利用可见光波谱进行数据传输的全新无线传输技术，该技术通过改变房间照明光线的闪烁频率进行数据传输，只要打开室内的灯，没有WiFi也便可以使用互联网，传输速度达到100GB，比WiFi的传输速度快了一百多倍。“Li-Fi”目前多采用白色灯光的LED作为光源，通过调节LED光输出的数据进行编码，利用快速的光脉冲以无线方法进行信息的传输。本文将综合国内外相关研究成果更深一步的介绍Li-Fi，客观看待其优点和缺点，展望新技术的未来发展，让人们深入了解Li-Fi，了解这盏“会说话的灯”。

1 “Li-Fi”技术的国内外研究进展

“Li-Fi”，目前较多指LED可见光。起先由英国科学家哈拉尔德.哈斯于2011年的TED大会上提出。与之前Wi-Fi的专用无线电波传输信号不同，“LiFi”作为一个热点可用于无线通信传输，还能够解决“热点接入较多用户时不稳定”的问题 [1]。2015年的英国《自然》周刊刊登的一篇最新研究论文称，美国亚利桑那州立大学实验人员发明了白色激光束，能将现有“Li-Fi”速率提升100多倍。目前，戈登波维正与英国爱丁堡大学的哈拉尔德·哈斯共同致力于光通信事业的科学研究。用灯光传递信息在复旦大学信息科学与工程学院实验室得到实现。我国多家企业联合组建了Li-Fi集团以推进高速光纤无线系统的建立，光的使用为打破无线互联网络传播的局限。早在2013年复旦大学的实验室研究人员就已经将网络信号接入一盏1W的LED灯珠，光下的4台电脑都可以上网，最高速率可达 3.25 G，平均上网速率可以达到150M，实现了世界上最迅捷的灯光上网。我国科研人员认为“Li-Fi更适用于机场、火车、医院等人员密集和潜水艇飞机等密闭的场所，这些场所有望首先被Li-Fi覆盖。

2 Li-Fi技术的优点

Li-Fi具有传输速度快、建设便利、低能耗等优点，可应用于照明与通信、室内定位以及交通、医疗等场景。传输速度快在其技术原理上就可以体现出来，可见光的频谱带宽是目前电磁波带宽的一万倍。建设便利是指我们不需要建设与其配套的新型设备，只需要利用已有的电灯设备电路，在需要网络的地方安装一个芯片即可。而且Li-Fi技术是绿色低能耗的，我们无时无刻都处在“光”这环境中，可见光对于人类来说属于环保资源，无辐射伤害的一种物质。Li-Fi安全性强的原因是，与无线电波能够透过障碍物进行传播的特性相比，Li-Fi只能沿直线传播，不能够透过障碍物，从而传输的信息不易被截获，大大降低了信息泄露风险[2]。

3 Li-Fi与WiFi的互补性

虽然Li-Fi作为一个新兴技术有WiFi无法达到的优点，但绝对不可以说它可以取代WiFi。目前WiFi继续不断发展，其技术已经广泛得到普及，且难以在短期内被替代的情况下，优化型技术仍是主流发展方向，适当解决带宽等问题。Li-Fi作为一项新技术，若能普及将在室内环境适当的对 WiFi起到辅助作用，帮助人们获得方便快捷的上网体验。未来随着互联网技术的发展，Li-Fi将有望与WiFi形成互补关系，就像人们所说“如果光信号被阻挡，而你需要使用设备发送信息，你可以无缝地切换至射频信号。” Li-Fi消耗能源仅为WiFi的五十分之一，傳输速度却能提升10多倍。Li-Fi将比WiFi更广泛的应用于大型商场酒店和机场、普通住户家中。同时我们可以想象一下Li-Fi在互联网、家庭、航空、航海、地铁、高铁、室内导航，井下作业等领域带来创新应用和价值体验。未来，马路边上的路牌可给导航仪及时提供实时路况信息，使车主能在最顺畅的道路行驶。比如当车辆靠近时，主动提示刹车信息，实现自动刹车。构筑智能物联网生活，可以想象一下，互联网将改善我们的生活，从早上一打开灯光，可凭借终端设备电脑、电视、手机、平板等实时更新气象预报，掌握国内外最新新闻和快讯。更能在家庭成员之间分享数据信息，实现“秒传”[3]。现如今，不少高校、科研院所和机构纷纷与企业加强Li-Fi应用的产学研合作，已有高校与企业成功研发出了Li-Fi相关的产品。Li-Fi作为面向LED照明、通信、物联网等多领域交叉融合的高新技术，综上，应用前景会更加广泛，最终将成为WiFi的补充品。

4 总结语

Li-Fi是一种备受瞩目的新技术，已成为光无线通信领域一个新的突破点。随着互联网5G的开展，Li-Fi技术将被广泛渗入到生产生活的方方面面。通过与WiFi技术的互补性融合，Li-Fi凭借着其独有的优势具有极大的发展前景，可能成为与WiFi技术相互结合发展的互补品，最终为我们的生活服务。

参考文献：

[1]傅倩，陈长缨，洪岳等.改善室内可见光通信系统性能的关键技术[J].自动化与信息工程，2010，31（02）：4-7.

[2]张丽萍.LI-FI技术发展综述[J].现代电信科技，2017，47（02）：42-48，55.

[3]张振中.LI-FI可见光无线通信技术分析[J].湖南邮电职业技术学院学报，2015（03）：19-21.

【课题项目】华北理工大学2019年度大学生创新创业训练计划项目《嗨！LI-FI》项目编号：X2019276。

作者简介：陈晶晶（1999-），女，河北保定人，本科在读，研究方向：心理健康。

通讯作者：王莹