想上网?开灯吧

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【√】英国爱丁堡大学教授哈拉尔德·哈斯研究出了一项新技术，能够让普通的电灯泡作为无线网络信号传输器，只要开灯，就能无线上网。

一直以来，在一个人的头顶上画一个闪亮的灯泡，被用来象征一个发明家的灵光乍现，但是德国物理学家哈拉尔德·哈斯由灯泡本身“点亮”了奇思妙想：依赖一盏小小的灯，将看不见的网络信号，变成“看得见”的网络信号。哈斯和他在英国爱丁堡大学的团队最新发明了一种专利技术，利用闪烁的灯光来传输数字信息，这个过程被称为可见光通讯（VLC），也叫LiFi，它可能给目前以WiFi为代表的无线网络传输技术带来革命性改变。

灯光里的莫尔斯码

哈斯表示：“我最大的设想就是将电灯泡变为宽带通信设备。这样电灯泡不仅能提供照明，也将成为一款必要的工具。”哈斯认为，通过给普通的LED灯泡加装微芯片，使灯泡以极快的速度闪烁，就可以利用灯泡发送数据。而灯泡的闪烁频率达到每秒数百万次。

通过这种方式，LED灯泡可以快速传输二进制编码。但对裸眼来说，这样的闪烁是不可见的，只有光敏接收器才能探测。哈斯表示：“这类似于通过火炬发送莫尔斯码，但速度更快，并使用了计算机能理解的字母表。”

这一技术意味着，只要你拥有电灯泡，就可以获得无线互联网连接。目前全世界的电灯泡数量估计约有140亿盏。实际上，这也意味着任何路灯都可以成为互联网接入点。

不过，被昵称为“LiFi”的可见光通信技术并不只是能提升互联网的覆盖范围。作为无线数据传输的最主要技术，WiFi利用了射频信号。然而，无线电波在整个电磁频谱中仅占很小的一部分。而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。

例如，当你在咖啡店中上网时，如果周围上网的人越来越多，那么你会发现网速变得很慢。3G移动网络也是如此。与此同时，根据思科的数据，我们每年通过移动设备发送的信息量都在翻番。

复旦大学计算机科学技术学院教授薛向阳表示，目前的无线电信号传输设备存在很多局限性，它们稀有、昂贵、但效率不高，比如手机，全球数百万个基站帮助其增强信号，但大部分能量却消耗在冷却上，效率只有5%。相比之下，全世界使用的灯泡却取之不尽，尤其在国内LED光源正在大规模取代传统白炽灯。只要在任何不起眼的LED灯泡中增加一个微芯片，便可让灯泡变成无线网络发射器。

世界最快灯光上网

这种让人难以想象的网络技术离我们并不遥远。日前，复旦大学的研究人员成功利用可见光传输网络信号：他们通过微芯片控制LED灯泡的明灭变化，研究人员将网络信号接入一盏功率为1W的LED灯，与接收器相连的4台电脑就都能够上网。

复旦大学信息科学与工程学院教授、该课题研究人员迟楠表示，LED可见光通信系统由发射和接收2部分构成，每个部分又包含相应的电学与光学元件。发射部分的电学元件包括LED驱动电路和负责编码、调制、预均衡的电信号处理系统，光学元件包括LED芯片和发射光学天线；接收部分的光学元件包括接收光学天线和探测器芯片，电学元件则包括负责解码、解调、后均衡的接收信号处理系统。

“LED可见光通信首先在日本开展。早在2000年，日本研究者就提出利用LED照明灯作为通信基站进行信息无线传输的室内通信系统。”迟楠介绍道。和早已普及的WiFi相比，LiFi具有明显的优势：LiFi 调制在可见光谱上，是WiFi载频的万倍以上，这意味着更大的带宽和更高的速率；LiFi具有可遮挡性，具有一定的安全价值；再者，LiFi的设置几乎不需要额外建立基础设施。因此“欧洲，美国和日本都有研究组织在开展可见光通信的科研，竞争激烈，最高传输速率几乎每个月都有刷新。”

中国的科研人员自然不甘人后。这次，复旦大学自主开发了高阶调制和信道均衡算法，可见光通信的离线速率可达到3.75Gbps。“据我们所知，该速率为当前世界最高。”迟楠说。

LiFi会代替WiFi吗

“有灯光的地方，就有网络信号。关掉灯，网络全无。”迟楠说，与现有WiFi相比，未来的可见光通讯安全又经济。WiFi依赖看不见的无线电波传输，设备功率越来越大，局部电磁辐射势必增强；无线信号穿墙而过，网络信息不安全。这些安全隐患，在可见光通讯中“一扫而光”。而且，光谱比无线电频谱大10000倍，意味着更大的带宽和更高的速度，网络设置又几乎不需要任何新的基础设施。

对这一新技术，网友们纷纷表示“神奇得我都不敢相信了”、“创新改变世界”。网友“船客”幽默地预测：“以后就不会有穿墙之说了，直接就是‘对不起，你挡住我的可见光信号了’。”

LiFi来势汹汹，WiFi会否从此没落？

“可见光通信也有突出的劣势，包括遮挡性，不能绕射，无法穿墙而过，上行传输也需要一个LED灯等，所以不能代替WiFi技术。因此更多的是作为一种补充，能够在一些特定的场所发挥比WiFi更好的效率。”迟楠表示：“可见光通信尚未解决的问题还很多，需要谨慎乐观，既要认识到LiFi的优点，也要充分认识到LiFi的不足。”

可以预见的是，LiFi技术的推广将与WiFi形成很好的配合，为人们提供各种便利。也许不久之后，在没有WiFi的地方，只要开个灯，也照样可以上网啦。

当然，作为一种尚在实验室的全新网络技术和产品，其未来潜力也不应被过分高估。“因为，从灯光通讯控制到芯片设计制造等一系列关键技术产品，都是研究人员‘动手做’，要真正像WiFi那样走进千家万户，需要通过一系列的产业化发展，还有很长的路要走。”迟楠说。

LiFi的发明者哈斯也表示：“我们仍需要WiFi，需要射频通信系统。你无法使用电灯泡向快速移动的物体发送数据，或是向树、墙和障碍物背后的物体发送数据。”在短期内，可见光通信已可以实现一些小范围应用。例如，可以在飞机中使用该技术，帮助手机和笔记本上网，此外也可以在水下等无线电波无法传播的场所使用该技术。