这种用灯光来连接无线网的技能叫做LiFi（Light Fidelity），全称“可见光无线通信”，是可见光通信技能的一种。LiFi实际上是通过在灯具上植入一个眇小的芯片，形成无线访问接入点（类似于WiFi热点），靠LED灯发出肉眼看不到的高速明暗闪烁的旗子暗记来传输信息，电子设备可以直接接入互联网。
在LiFi时期，你可以在街头，利用路灯下载电影；在家里，打开台灯下载歌曲；即便是在水下，只要有灯光照射就可以上网。这听起来很神奇，但已经有了第一个商业运用项目。
近日，法国房地产投资公司Icade在其位于巴黎拉德芳斯的聪慧办公室中率先考试测验利用飞利浦照明[现已更名为“昕诺飞（Signify）”，下称“昕诺飞”] LiFi技能布局全体办公室。在Icade聪慧办公室里，灯光不仅可以随着一天之内自然光的强弱自我调节，而且还可以发射网络旗子暗记。员工们在任意灯光下都可以连接这束灯光所发射出来的无线网旗子暗记。
LiFi办理无线频谱紧张难题
“可见光通信技能绿色低碳、可实现近乎零耗能通信，还可有效避免无线电通信电磁旗子暗记透露等弱点，快速构建抗滋扰、抗截获的安全信息空间。”中国电信总师室主任傅志仁见告第一财经。
由于LiFi具有数据密度高、廉价和安全等诸多优点，一度被各国专家认为是未来移动互联网发展的趋势，并被认为是取代WiFi的有力竞争者。据傅志仁先容，LiFi在传播速率、频谱带宽、安全性等方面都有上风。
最主要的是，LiFi的涌现办理了无线频谱紧张的问题。傅志仁说，WiFi利用的无线电频谱资源是有限的，而LiFi利用的是光谱，其带宽是无线电频谱的10000倍。改变无线频谱资源紧张的状况也是研发LiFi的初衷。
“目前，全天下约一半的网络传输量由WiFi承担，由于上网人数还在不断增多，这个百分比将会连续上涨，届时，很多专家担心的‘频谱危急’也会随之而来，速率不断减慢。” 傅志仁见告第一财经，“在未来十年内，信息的传输量将超出现有无线电频谱的承载能力，LiFi不但是一种无线通信技能，更有望激活带宽达到300THz的可见光谱频谱资源，是破解传统无线电频谱资源严重匮乏困局的新路子。”
利用WiFi时的网速一样平常可以达到54～250Mbit/s，而LiFi在理论研究上速率可以达到1～3.5Gbit/s。我国工业和信息化部也在2015年11月13日测试认证，中国可见光通信实时通信速率提高至50Gbp/s，相称于0.2秒即可完成一部高清电影的下载。
但傅志仁见告第一财经，如此高的速率是在间隔极其短的情形下测得的，由于可见光旗子暗记在传播介质中极易迅速衰减，以是一样平常情形下，“在小于3米的情形下，可以实现100 Mbit/s的传输。”
据法国Icade项目中的LiFi卖力方——昕诺飞干系卖力人先容，在Icade项目中，光芒旗子暗记通过连接在条记本或平板电脑上的USB LiFi网卡捕捉，随后USB LiFi网卡将旗子暗记通过红外连接回传给灯具。LiFi可实现每秒30 Mbit/s的高速宽带连接，用户可以在传输多部流媒体高清影片的同时进行视频电话。
昕诺飞中国区照明设计和运用部总经理姚梦明对第一财经表示，LiFi会在灯具上设置调制解调器，把灯光调制成本日可被认可的光的颠簸旗子暗记，再下传到增加了LiFi网卡的电脑上，然后由网卡再把旗子暗记通过红外回传到灯具上，从而产生循环，进而天生双向通信。在他看来，LiFi网卡未来一定汇合成在电脑或者手机上。
LiFi除了速率快，在安全性方面也有比WiFi更好的表现。由于可见光通信必须在LED光源开启时才能传输，只要光芒透不出去，就能形成封闭式通信网络，其安全等级较其他无线传输技能更高。“由于可见光只能沿直线传播，且其上行和下行信道是独立运行的，黑客必须处在同一个房间中，并同时侵入两个信道才能完成一次真正意义上的攻击。因此，要想在光芒传播线路之外进行旗子暗记盗取和滋扰非常困难。”傅志仁见告第一财经，“LiFi的安全性还表现在LiFi技能不依赖无线电波，不会产生电磁滋扰，没有辐射，并且对人体无侵害。”
因此，LiFi可用于飞机、医院等对无线电旗子暗记较为敏感的地区，还有WiFi旗子暗记无法覆盖的地下和水下环境或偏远地区，也适用于对安全性有较高哀求的金融机构或政府部门。
傅志仁认为，LiFi只有通过逐步示范运用，找到杀手级运用作为打破口，才能在宽带无线运用市场找到一席之地。
LED灯的遍及创造了LiFi的可能性
虽然LiFi的未来听起来很美好，但并不是说LiFi可以完备替代WiFi，缘故原由在于LiFi利用的是可见光。“LiFi要确保照明设备在有效范围内，也要担保光芒不被遮挡，一旦光芒被遮挡，LiFi旗子暗记就会减弱乃至中断。”傅志仁说，“由于灯光可能被遮挡，我们往后在利用LiFi的过程中就可能会常常说‘请让一下，你挡着我的旗子暗记了’。”
中国通信业有名不雅观察家项立刚见告第一财经：“LiFi是靠光来传播的，必须要让可见光照射到这样的一个设备上才能传播，而且光不能绕射，一旦被遮挡旗子暗记就会变弱。其余，LED的灯光也可能会受到窗口射进来的光的影响，这都会造成LiFi的不稳定性。”
同时，LiFi技能对所利用的LED灯光有很高哀求。LED灯里须要加装用于吸收旗子暗记的光探测器。“LiFi大规模运用的一个紧张瓶颈就在于发射光源的LED灯。”傅志仁说，“LED灯充分考虑闪烁和调光问题。”
光通信技能奠基人、电报发明者贝尔早在上个世纪就曾设想将可见光作为媒介实现通信。不过，由于当时灯光技能条件的限定，该技能不能得以履行。近年来LED灯具的遍及让LiFi有了可行性。由于LED灯有高调制速率，在人眼觉得不到光的闪烁的情形下，就可以把数据传输到5米以外。
根据国际威信机构预测，2018年可见光通信的市场将会达到约60亿美元，未来的运用可能达到万亿规模。可见光通信不仅仅是具有万亿产值的计策新兴家当，更是涉及LED照明、物联网和通信领域交叉领悟的新技能。
昕诺飞环球专业照明奇迹部卖力人Harsh Chitale表示：“如果想要实现从光源到后台网络的传输，就须要跟许多企业互助，个中包括电信根本举动步伐企业，昕诺飞与思科的互助便是这样的例子。我们的光源是连接到以太网供电（PoE）网络的，因此，我们须要通过与其他网络电信企业互助来实现完全的办理方案。”
项立刚也对第一财经表示，只管LiFi前景看好，但目前大部分产品还依旧勾留在实验室阶段，家当化之路仍旧漫长。比如须要把专业的芯片集成得手机和电脑里，这样才有可能推广，并且须要制订统一的技能标准。
各领域互助打破科技壁垒
项立刚表示：“要实现LiFi不仅须要在LED灯里内置一个路由器，用来吸收和通报信息，还须要在终端设备里内置一个芯片，用于吸收和转化旗子暗记，这就须要电信运营商、手机制造商的共同参与，只有这样才能实现LiFi的商业化运用。”
由于LiFi紧张的运用集中在掌握、通信、定位三个方面，把通信与照明结合在一起，以更低的能耗和更低的本钱，供应照明及具有安全性、可靠性的宽带数据接入。因此，复兴、华为等大型的通信公司也一贯致力于这项技能的研究。
傅志仁认为LiFi技能的第二个瓶颈是芯片的研发，“无论是LED灯的旗子暗记掌握还是旗子暗记吸收后的实时处理，都须要专用的集成芯片，目前这方面的研究还很薄弱。”
“LiFi技能涉及通信、照明、电力等许多行业领域，涉及家当链绵长。目前LiFi的家当链尚未成型，短缺协同。家当链以研究机构为主导，LED厂商积极参与，但家当链短缺终端厂商、芯片厂商的支持。现阶段研究机构和企业研发出的LiFi系统多为原型机，利用自行设计的电路进行旗子暗记处理，设备体积弘大。通信设备的小型化和低能耗须要设计专用集成电路来实现。如果大规模遍及LiFi技能，将通信网络接入每个灯泡，工程量巨大，必须通过一系列的家当化发展。”傅志仁见告第一财经。
如今，可见光通信已成为美国、日本和欧洲等国家在国际通信研究领域的必争之地。
在美国，以谷歌为代表的科技巨擘，以及波士顿大学ERC中央、加州大学UC-Light中央、宾州州立大学COWA中央等科研机构，正加紧开展可见光通信标准协议及干系系统的研发事情，并启动了抢占干系市场的机制及策略研究。欧洲各国也在加强可见光通信方面的事情，紧张由欧洲的20多家大学、科研单位和企业组成的OMEGA操持来推进。
我国从2011年开始，从国家层面支配可见光通信技能干系研究，最初由解放军信息工程大学于宏毅研发团队采取光学和电学相协同的处理方法，打破了可见光空间通道互滋扰高效抑制等关键技能，进入集成化、微型化设计与实现阶段。科技部于2013年上半年启动了中国第一个可见光通信干系国家高技能研究发展操持(国家863操持)和国家重点根本研究发展操持(国家 973 操持)项目的研究事情。海内多个大学和科研机构都在开展可见光通信研究，例如中国科技大学教授徐正元、复旦大学教授迟楠和北京大学教授李红滨等人带领的团队。
2016年2月，中国电子技能标准化研究院和全国信息技能标准化技能委员会体例发布了《可见光通信标准化白皮书》，对海内可见光通信家当化现状进行了深入剖析，并就可见光通信技能、运用、芯片、标准化等方面提出了针对性的建媾和见地。
LED光源生产商成为新的行业搅局者
稳定的LED光源是LiFi技能得以实现的主要条件。因此，LiFi市场不再是传统电信公司竞争的蛋糕，天下各大LED生产公司也加入了这场竞赛，希望分得LiFi市场的一杯羹。
项立刚认为，由于LED厂商本身便是做光芒的，如果能够在光芒上加载通信能力，会使灯光变得有代价。本日的科研也该当走出高校，进入企业生产，实现产品化才故意义。
从环球来看，浩瀚LED照明供应商纷纭加入了这场竞争。昕诺飞已把智能互联照明作为公司的重大计策之一，目前正在故意识地减少传统照明在公司的占比，加大面向未来的科研投入。该公司今年3月19日在德国法兰克福宣告利用可见光波供应宽带互联网连接，是首家推出加载可见光通信功能办公灯具产品的环球性照明企业。
昕诺飞照明环球首席实行官洪岸礼（Eric Rondolat）见告第一财经：“我们正在把大量创新资源投入传感器、基于云做事的掌握平台、智能互联照明、室内定位技能和个性化家居照明系统等领域。2017年，我们操持把4.8%的业务额投入研发。”
海内目前有LiFi题材的上市公司包括三安光电、复兴通讯、鸿利光电、飞乐音响以及勤上光电等等。勤上光电作为海内第一家涉足LiFi光通信的LED上市公司，与清华大学、中科院等互助，以LiFi为载体实现LED灯具的远程数据传输和无线传输功能，布局聪慧照明、聪慧城市等方面；三安光电也在2015年7月与上海航天电子通讯设备研究所进行互助，共同开拓并推广室内外LED智能照明通信（LiFi）产品，进军聪慧照明领域。
LiFi在聪慧城市中的空间
实际上，可见光通信技能的4类运用包括局域网通信(VLAN)、定位增强信息广播、高分辨力定位(自动定位)以及中平分辩力定位(室内导航)。LiFi上网利用的是LiFi双向传输，可以说是LiFi技能运用的终极目标。但在实现这个终极目标之前，LiFi在聪慧城市培植中还可以大展拳脚。
“未来的LiFi可以被用于路灯，作为智能城市运用的接入点；家用电器的指示灯可以通过天花板灯将这些设备连接到互联网；带有集成LED灯的可穿着式设备可以监控康健参数并将数据发送到互联网。”傅志仁说。
LiFi在室内有精准定位的功能，包括帮忙视觉障碍人群的室内导航、进行超市人流统计以及精确位置丈量等，其定位效果已达到1毫米的“零偏差”。以超市为例，顾客可以在商城或购物中央的指示牌通过手机等得到干系信息，超市可以用购物车对客户行为进行调查以及方便客户付款。
欧洲和日韩的LED生产商都在推进LED 可见光通信在聪慧城市中的运用。昕诺飞已经在迪拜的Aswaaq和阿姆斯特丹的万得城MediaMarkt旗舰店推出“购物导航”运用程序，依托LED室内定位系统，帮助顾客借助智好手机快速定位商品位置并供应勾引做事。
在Aswaaq，单点的光通过可见光通信技能将位置信息发射出去，让顾客能够用手机获取定位做事。据理解，在采纳这项做事后，Aswaaq照明能耗降落了50%，也能帮助商家管理货品陈设，并帮助顾客找到商品。
姚梦明阐明说：“可见光通信是用手机的摄像头去捕捉灯光的颠簸，然后用灯光颠簸作为旗子暗记来捕捉到灯具在哪里，再发送旗子暗记给灯具，这是可见光编码的技能。以是它的通信是利用灯具发出的光和手机摄像头之间产生的关联。”
在智能交通方面，傅志仁表示，智能交通网意味着通过交通灯与汽车灯之间进行信息交互，它可以对汽车进行精确定位，也可为今后无人驾驶汽车奠定根本；智能路牌可以建立在门牌与手机之间，通过手机与各个路牌指示灯得到自己精确的位置，也可以为路人尽快找到目的地以及为迷路的人找到回家的指示，特殊是对一些盲人、小孩、老人供应帮助。
目前，智能交通灯已经有一些落地运用项目，比如昕诺飞就和美国铁塔公司互助，在美国启动了智能灯杆项目。加利福尼亚州的亨廷顿海滩作为首个试点城市，将率先支配200套智能灯杆。
智能灯杆是在一个灯杆上集成了高品质节能LED路灯和可以同时接入不同移动运营商的旗子暗记传输功能，可用于快速道路、街道、停车场，还可为偏远地区增强移动旗子暗记覆盖，供应节能效果达50%的LED照明。
