号称“比WiFi快100倍”的这项连接技术，到底是真的黑科技还是点歪了科技树？

随着5G的身影出现在地平线上，“万物互联”的世界即将到来。5G可以完成物联网的大部分工作，但是仍有小部分——比如家庭等小空间的室内场景——依靠固定宽带基础上的连接技术比较好。

在消费物联网的技术标准上，近年来有2大技术最为火热，分别是WiFi和ZigBee，还有蓝牙可作为补充技术。大体而言，WiFi适用于内容-分发;ZigBee适用于智能家居的Sentroller网络;蓝牙则适用于连接个人局域网络以及可穿戴式设备。从过去几年的发展路径看，未来的物联网领域可能就是这3种技术三分天下。

不过，近期的一则新闻掀起了新波澜。

PureLiFi CEO班纳姆(Alistair Banham)在今年的MWC上透露，LiFi技术已经到了大规模部署的时候。在去年的同场展会上，他们第1次展示通过插入式Lifi模块为智能手机提供网络连接的案例，到了今年，“我们的数据吞吐量从43MB/s(约5Mbps)提高到了1Gbps，我们的光学组件也大大减少了，而且这是在现场充满电磁干扰的环境下。”

他说：“我们现在有了合适的组件、合适的规模和合适的成本，可以与大型原始设备制造商就LiFi在其路线图上的整合进行讨论……LiFi的市场正在成型。”

那么问题来了——

什么是LiFi?

根据维基百科的定义，LiFi即是light fidelity的简写，也就是“光保真”技术，这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。2011年，英国爱丁堡大学电子通信学院移动通信系主席、德国物理学家哈斯(HaraldHass)教授首次在全球TED大会上提出了这一技术的概念。

目前的室内传输主要依靠WiFi，但是WiFi利用的是射频信号，在整个电磁频谱中仅占很小的一部分，随着用户对无线互联网需求的增长，可用的射频频谱正越来越少。在一些人多的场景，网速会飞速下降。根据思科的数据，每年通过移动设备发送的信息量都在翻番，很快频谱资源就会不够用，人们急需补充技术甚至是替代品。

在哈斯的设想中，可见光是传统无线电波的天然替代品。

这项技术的原理是用LED灯原本就具有的高速闪烁特性进行数据编码，发射光脉冲。根据不同速率在光中编码信息完全可行，例如，用LED的开表示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，以及闪烁频率达到每秒数百万次，人眼不会注意到光的快速变化。

然后，光被光敏探测器接收，并以电子形式解调，再将其转换回数据流，使其可用于视频、音频和其他网络任务。

哈斯表示：“这就像通过火炬发送摩尔斯电码，但速度更快，并使用了计算机能理解的字母表。”

这样，无需大规模重新铺设基础设施，只要为世界上已经存在数百亿个灯泡装上芯片，就能创造一个覆盖全球的网络。简单来说，只要头顶上有灯光，理论上无论是传输数据信息、上网，还是进行语音、视频通话，亦或是调节物联网设备的开关。

总体来看，这项技术属于“可见光通信(VLC)”的一种。最早进入这个领域的是日本。早在2000年左右，日本名校庆应大学和索尼合作，率先开启了对无线LED可见光高速传输的研究，庆应大学团队很快完成了初期的基础理论研究，让VLC进入了商用和民用化阶段。

日本先是在2008年，于九十九里海滩进行了利用灯塔LED作为VLC试验，通讯距离为2千米，最大通讯速率约为1kbps，还很慢。1年后，日本展出了应用VLC技术的数字广告牌，该广告牌利用其背光LED传输数据，使用者可以根据需要下载信息。2010年，日本以图像传感器为接收机、以LED交通灯为发射机的通讯试验取得成果，在通讯距离300米的情况下，传输速率可达4800kbps。

同一时期，欧盟也在2008年开始了对相关技术的研究，集结了法国、德国、意大利等21个国家开展了“OMEGA项目”，主要针对超高速家庭接入网进行研究，VLC是其中焦点;同年，美国自然基金会资助开展了“智能照明”项目，主要进行VLC研究。

近年来，我国后来居上，根据2015年的相关报道，我国“可见光通信系统关键技术研究”取得了重大突破，实时通信速率已经可以达到50Gbps。

LiFi和WiFi

目前，LiFi相较WiFi，在频谱资源、传输速度、便利性、安全性以及对人体的影响上都有优势。

频谱资源

LiFi利用的是可见光波，因此整个可见光谱都是LiFi可利用的频谱范围，范围达999310000MHz;对应地，WiFi能使用的频谱只有655MHz。这意味着，在Li-Fi网络里，单个数据信道的带宽可以做得很大，也可以容纳更多的信道做并行传输，从而让整个传输速度大幅提升。

传输速率

根据802.11ac协议，在80MHz频道上，WiFi的最高传输速率可以达到1.3Gbps，而在最新的WiFi 6协议中，在5GHz频段上，理论上可以实现10Gbps的传输速度;而在LiFi这边，通过红外线传输的速率仅为1kbps，但通过可将频段，传输速率可达1Gbps，且理论上最大速率可达224Gbps。这就是媒体宣传“比WiFi快100倍”的由来。

安全性

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。

因为LiFi的这一优势，法国一些核电站和工业基地已经被LiFi技术吸引。目前法国在核电站里禁止使用WiFi，即使是在法国电力集团公司办公楼内部和发电站里也很少使用WiFi，就是为了怕被黑客入侵。

便利性

不依靠无线电波，不会产生电磁干扰。因此，想在飞机上连接互联网就不必屏蔽电子设备了，这可谓是一个重大利好消息。此外，前面提到，LiFi技术的原理与摩尔斯电码相似，在偏远地区能比WiFi更方便地连接。因此LiFi能应用到一些意想不到的地方，譬如煤矿，煤矿工人可以利用Lifi使用地理定位系统、打电话或者上网。

人体安全

对于电磁波过敏症患者而言，LiFi可谓是福音，因为它不会产生电磁波影响，可以应用于医疗界。美国华盛顿州西部350公里有一个小城镇完全没有电磁波，是电磁波过敏症患者的天然避风港，目前也正在考虑应用LiFi技术。

遗憾的是，具备了如此多的优点，LiFi目前仍旧无法取代WiFi的地位，因为其缺点过于明显，且短时间内很难克服。

反向通讯

通讯是双向的，但是在LiFi中，从LED灯泡发射信号到手机上，只解决了问题的一半，如何从手机发信号回去才是问题，难道要给手机装上一个大灯泡?目前业界的解决方案是用无线电通信作为补充，不过这让这个技术的标准化变得很难。

通信距离

通常一台WiFi设备可以覆盖数百平方米的范围，而LiFi则很不稳定，在可以直视光源的地方，信号可以延伸很远，但在有遮挡的地方，即使离得再近也没有信号。而且虽然在实验室中有论文号称通信能达到1Gbps的带宽，在一般没有专家指导的安装环境中，这实际上很难达到。可以期待的带宽应该在Mbps范围。

这2点是目前LiFi普及最大的困难，除此以外还有环境光源对通讯光源造成干扰、不能关灯等等问题有待解决。

受困于此，虽然在实验室中进展顺利，但在实际中只有小范围的应用，比如飞利浦去年就在法国房地产投资公司Icade的办公室进行LiFi技术测试，通过红外光波，他们实现了室内30Mbps的传输速率。同时，宝马去年下半年在自家工厂也验证了LiFi技术的可行性，似乎有将其大规模铺开的打算，这或许会是个好的开始。

消费设备

如果消费者希望尝鲜这种新颖的技术，也有几款产品可以选择。

MyLiFi“台灯”路由器

在CES 2018上，光通信公司Oledcom推出了全球首个消费级的LiFi产品——台灯样式的LiFi路由器MyLiFi。MyLiFi本身是一款台灯，可以照明，可以调节色温，具备APP控制等常见智能台灯功能。

若要作为LiFi路由器，你需要为终端设备配备USB接口的光线接收器，这样，只要在MyLiFi光线照射的范围内，就能接收信号上网。MyLiFi提供的网络传输速率达到了23Mbps，已经赶上了现有的WiFi设备。

LiFi LED照明面板

同样是在CES 2008上，美国公司VLNComm展示了首款LiFi LED照明板“LumiNex”。这款照明面板可以安装在天花板上作为顶灯使用，作为路由，它可以提供108Mbps的高速下载速度，还可搭配拥有253Mbps上传速率的“LumiStick”，网络覆盖范围达50平方米左右。搭配普通的LED灯，可以支持15位用户同时上网。