Wi-Fi 對移動計算的使用產(chǎn)生了巨大的影響，使員工可以在任何地方訪問公司網(wǎng)絡，咖啡店也能成為獨立工作人員的辦公地點。 但Wi-Fi 也有其缺點，所以誕生了一個新的標準：Li-Fi，如果它可以順利上市，將能夠填補 Wi-Fi 技術的空白。

Wi-Fi的問題在于信號覆蓋范圍小，尤其是面對墻壁，也容易被黑客劫持。雖然近年來帶寬增加，但當太多人同時訪問 Wi-Fi時，速度非常容易變慢。

增加更多的Wi-Fi 最多只是一個部分的解決方案。它不能解決安全問題，只能部分解決可擴展性問題。

Li-Fi 或者可見光無線通信，這是一種新興的無線協(xié)議，使用可見光譜來提供無線網(wǎng)絡接入。Li-Fi 發(fā)射器使用 LED 燈來調節(jié)光強度，大多超出我們眼睛可以感知的范圍，并且被光敏接收器讀取為數(shù)據(jù)。由于 LED 已經(jīng)使用芯片來控制其輸出，因此它們可以每秒調制高達數(shù)百萬次，理論上傳輸數(shù)據(jù)速度可以比 Wi-Fi 快100倍。

但是 Li-Fi 不是要替代Wi-Fi，而是一種補充。無論我們使用智能手機，平板電腦還是筆記本電腦，兩者將同時存在，這需要一個特殊的接收器和發(fā)送器來發(fā)送和接收 Li-Fi 信號。 也需要一個特殊的編碼器/解碼芯片將光信號轉換成數(shù)據(jù)。

Li-Fi 仍然是一項正在進行中的技術，但其發(fā)明者表示，IEEE 正在考慮將其納入 802.11 Wi-Fi標準?！巴ㄓ谜彰鞯陌l(fā)光二極管（LED）的引入對于將可見光譜用于無線通信產(chǎn)生了越來越大的興趣?！?但標準機構仍在尋求其成員的反饋。IDC 移動設備技術和趨勢項目經(jīng)理 Will Stofega 表示，“獲得標準認可是很艱難的?！?“總是有生態(tài)系統(tǒng)和政治上的利益，我總覺得需要大量的工作，但 Li-Wi 是替代連接技術中最有希望的?！?/p>

Stofega 警告說，既得利益者將會對造成任何潛在威脅他們收入的技術產(chǎn)生恐懼和懷疑。就像一些 4G 廠商因為威脅其市場主導地位而反對 5G，所以 Li-Fi 也可能會面臨反對。他說：“在 Wi-Fi 論壇上肯定會有人說Li-Fi是一個糟糕的想法?！?/p>

無線頻譜資源緊張

使用光傳輸數(shù)據(jù)并不是什么新鮮事; 電視遙控器就是這樣的運作方式。 但遙控器使用紅外線，其距離和傳輸量受到嚴格的限制。

愛丁堡大學移動通信主席兼 pureLi-Fi 公司聯(lián)合創(chuàng)始人/首席科學官 Harald Haas 教授在 2011年首次提出了 Li-Fi，該公司試圖將 Li-Fi 推向市場。

Haas 表示，無線頻譜資源緊張，啟發(fā)他創(chuàng)建 Li-Fi。 Haas 曾經(jīng)在西門子公司從事 4G 方面的工作。他意識到無線頻譜對于多媒體時代是不夠的。 此后，他開發(fā)了世界上第一個 Li-Fi 無線發(fā)射器，并與法國照明制造商 Lucibel 合作，制造了第一個完全集成的 Li-Fi 照明燈具，并在今年的移動世界大會上進行了展示。

他說：“今天的 Li-Fi 就像是十五年前的 Wi-Fi，而在五到十年的時間里，Li-Fi 將像 Wi-Fi 一樣無處不在?！?/p>

思科企業(yè)網(wǎng)絡集團高級工程副總裁 Anand Oswal 表示，思科認為 Li-Fi 是一項令人興奮的新興技術，具有很大的潛力。 思科的策略是建立 Li-Fi技術，最終開發(fā)產(chǎn)品，但他補充說：“我們還處于探索階段，思科還沒有對 Li-Fi 的產(chǎn)品和解決方案做出任何決定?！?/p>

思科的一個潛在的整合領域是其數(shù)字化建設計劃，這是一套解決方案，與飛利浦，Microchip，Cree 和 Molex 的供應商合作，利用思科的以太網(wǎng)供電（PoE）和通用以太網(wǎng)供電（UPoE）的創(chuàng)新，為企業(yè)提供電力照明系統(tǒng)。

Oswal 表示：“將企業(yè)中的每一個光轉換為無線通信媒介的能力，是這個解決方案未來的演變趨勢。 思科正在與合作伙伴合作，探索如何將技術無縫集成到思科的無線基礎架構中。 “這將使 Li-Fi 技術擁有領先 Wi-Fi 領域的數(shù)十年創(chuàng)新?！?/p>

能源控制和 IoT 解決方案供應商 EMC 的總裁兼CEO Jerry Johnson 表示，對 Li-Fi 非常感興趣的是零售商，他們將其視為潛在的藍牙信標技術的替代品。 他也看到政府，機場和商業(yè)空間和大廈的所有者的興趣，他們希望補充 Wi-Fi 或使用在會議室使用 Li-Fi 。

EMC 計劃成為全國范圍內 Li-Fi 燈泡的經(jīng)銷商，并已將其部署在80個測試站點。

他說：“我認為將來會有 Li-Fi 和 Wi-Fi 的結合，Li-Fi 占據(jù)主導地位?！?“ Li-Fi 將大大提高網(wǎng)絡的總體帶寬，速度和可靠性，更不用說提高通信能力?！?/p>

一些公司正在對 Li-Fi 進行測試，但現(xiàn)在他們沒有對外透露相關信息。 他補充說，EMC 自己的研究表明，Li-Fi 傳輸數(shù)據(jù)可以比傳統(tǒng) Wi-Fi 快100倍。

Li-Fi 如何運作

常規(guī) LED 燈和支持 Li-Fi 的燈泡之間的關鍵區(qū)別在于 Li-Fi 燈泡中的驅動電路發(fā)送和接收無線信號，使用不同強度的光對數(shù)據(jù)進行編碼。 一些燈可以通過連接 CAT5 電纜連接到網(wǎng)絡，而其他燈可以通過電源線連接接收數(shù)據(jù)。

Li-Fi 創(chuàng)建了一個雙向鏈路，在兩端使用特殊的光電探測器：一端是在房間的 LED 燈中，另一端在移動設備或者插入到移動設備的無線發(fā)射器上。 無線發(fā)射器將數(shù)據(jù)發(fā)送回LED。 當你在有多個 Li-Fi 燈的房間中移動時，設備會自動檢測最強信號來自哪里，并轉移到該光源，因此信號始終保持連接和最佳狀態(tài)。

Haas 估計智能手機和其他設備將在兩三年內開始推出 Li-Fi 信號芯片。Stofega 表示，他沒有聽到移動廠商對 Li-Fi 表示興趣，大部分廠商都在專注于 5G。

他說：“這不是很難做，也不是很貴，但是移動廠商會希望Li-Fi得到驗證之后再進行部署。“他說。 “我甚至不愿意全力投入5G，因為他們仍然在制定標準?！?/p>

但是 Li-Fi 與 Wi-Fi 在幾個關鍵方面不同，例如范圍，抗干擾和吞吐量。 無線頻譜的局限性之一是當你從2.4GHz上升至5GHz時，你將失去覆蓋范圍。 如果高于5GHz，那么這個范圍會進一步縮小。

理論上，Li-Fi的吞吐量遠遠超過Wi-Fi。 pureLi-Fi 剛剛發(fā)布了一個產(chǎn)品，單個小型微型 LED能夠以8 Gbps 的速度進行傳輸。 現(xiàn)在 2.4GHz 和 5GHz 頻段已經(jīng)與諸如無線電話，藍牙設備和Wi-Fi 之類的現(xiàn)有設備出現(xiàn)飽和，更不用說像增強現(xiàn)實，虛擬現(xiàn)實，無人駕駛汽車和數(shù)十億個物聯(lián)網(wǎng)設備這樣的新技術。

由于可見光與其他類型的射頻頻率完全不同，因此不存在信號干擾的可能，而且可見光是整個 300 GHz 無線電頻譜的1000倍，Haas 指出，LED燈 甚至不需要明亮到足以讓人看得見。

最后，Johnson 表示為現(xiàn)有設備添加 Li-Fi 也是比較便宜的?！凹夹g的成本下降得如此之快，將 Li-Fi 加在設備上是沒有挑戰(zhàn)的。” Li-Fi將使用現(xiàn)有的設備的相機技術。 筆記本電腦或智能手機中的相機會做得很好，他們只需要解碼芯片，該芯片必須添加到未來的設備中。 但是如果 Li-Fi 成為802.11規(guī)范的一部分，Wi-Fi芯片也將能夠處理Li-Fi信令。

燈光產(chǎn)業(yè)

Hass 強調，Li-Fi 是 Wi-Fi 和4G / 5G 的補充，不是替代品?！癓i-Fi可以被用于路燈，作為智能城市應用的接入點，”他說。 “家用電器的指示燈可以通過天花板燈將這些設備連接到互聯(lián)網(wǎng)，而帶有集成 LED 的可穿戴式設備可以監(jiān)控健康參數(shù)并將數(shù)據(jù)發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)。”

Li-Fi 的一個缺點也可以被認為是一種優(yōu)勢。 因為它使用可見光譜，所以 Li-Fi 不能穿透墻壁。 在許多情況下，這是一個問題，但是對于安全連接，這是一個優(yōu)勢。 Li-Fi說，對安全感興趣的人，特別是軍方，就像能夠建立一個可以鎖在一個房間里的無線網(wǎng)絡，只要墻壁沒有窗戶。

思科仍然處于探索 Li-Fi 的階段，并沒有對該技術在商業(yè)上做出任何決定。該公司認為，Li-Fi部署將從安全和安全相關的利基市場開始。

“在我看來，當可見光通信的端點生態(tài)系統(tǒng)變得更加成熟時，Li-Fi 將實現(xiàn)臨界發(fā)展，”他說。 “思科可以看到將來將Li-Fi光源出售給提供特定吞吐量，并無縫集成到思科無線架構的企業(yè)的?！?/p>

2017年3月消息，荷蘭愛因霍芬科技大學也開發(fā)了新式Li-Fi系統(tǒng)，它用紅外光傳輸數(shù)據(jù)，最快速度可以超過40Gbit／s。據(jù)稱，用紅外光線組建無線網(wǎng)絡就可以提高網(wǎng)速，速度將會比現(xiàn)有系統(tǒng)快100倍。報道指，研究人員通過實驗證實，相距2.5米網(wǎng)速可達42.8Gbit／s，而在目前網(wǎng)絡速度平均只有17.6Mbit／s的荷蘭，這速度是激增得非常給力。

研究人員預計，再過5年后Li-Fi就會投入使用，最開始時可能是消費設備使用，比如視頻監(jiān)視器、筆記本、平板。研究人員表示，用中央“光天線”向無線設備發(fā)送波長不同的光線，當不同的設備爭奪網(wǎng)絡信號時，網(wǎng)絡也不會出現(xiàn)擁堵。此外，使用新系統(tǒng)時必須從光纖獲得直接光線，由于沒有活動組件，所以系統(tǒng)不需要維護，不需要電力。

Li-Fi 面臨的嚴峻挑戰(zhàn)

和任何新技術一樣，Li-Fi 也面臨挑戰(zhàn)。 至少 Wi-Fi 已經(jīng)得到英特爾的全面支持。 Li-Fi 只是由蘇格蘭的大學教授驅動，即使他有思科和英國電信這樣的盟友。Haas 表示，他們與 pureLI-FI合作，但不會詳細說明合作的深度。 Oswal 說：“任何新技術都有幾個障礙阻礙其得到廣泛采用?！?“但是，這些往往只是技術進步與市場化同步的問題?！?/p>

Stofega 認為，如果 IEEE 將 Li-Fi 作為802.11規(guī)范的一部分，將起到?jīng)Q定性的作用。因為高通，英特爾等廠商都將支持 802.11 芯片。然后就只是一個 LED 燈泡部署的問題。

為了取得成功，Oswal 表示，它必須履行其吞吐量和規(guī)模的承諾; 端點設備必須打入市場; 并且需要有一個支持 Li-Fi 的供應商生態(tài)系統(tǒng)來構建燈光。

移動咨詢公司 J.Gold Associates 的總裁 Jack Gold 表示懷疑?！翱梢姽馔ㄐ乓呀?jīng)嘗試了好幾年了，這不是新事物，”“你可以獲得超大量的帶寬，但并不像聽起來那么簡單?！?/p>

而且 Wi-Fi 的運作良好，幾乎無所不在。 如果你使用的技術相當可靠，可以提出一項新技術來替代或補充，但是這種技術必須更好，但Li-Fi 還有許多問題有待解決。

未來發(fā)展前景及對監(jiān)管的影響

在未來十年內，信息的傳輸量將超出現(xiàn)有無線電頻譜的承載能力，Li-Fi不能僅僅被視為一種無線通信技術，更有望激活帶寬達到300THz的可見光譜頻譜資源，是破解傳統(tǒng)無線電頻譜資源嚴重匱乏困局的新途徑。

近期，Li-Fi主要應用于電磁干擾敏感區(qū)域，典型場景包括水下、機艙、艦船、醫(yī)院、礦井、坑道、室外等，可以提供一種中近距離無線寬帶信號傳輸方式。遠期，由于現(xiàn)階段在非電磁干擾敏感區(qū)域尚沒有殺手級應用，只有當高速高密度的需求超出無線電頻譜資源承載能力時，可見光通信的價值才會體現(xiàn)出來，典型場景包括家庭、辦公室、大型公共場所等室內高速接入應用領域。

Li-Fi使用的可見光頻譜相比無線電波更為豐富，目前使用無需牌照，自由使用。從頻譜管理角度看，一方面Li-Fi可以緩解移動通信技術日益增長的頻譜需求，應密切關注Li-Fi的發(fā)展進程和應用場景。另一方面，Li-Fi使用的可見光頻譜資源未來或需進行管理，避免因為Li-Fi的廣泛使用而出現(xiàn)干擾等問題。