LED灯泡上网超5G Wi-Fi网速 Li-Fi时代还远吗

现在家庭开始使用越来越多的LED灯，而随着技术的发展，LED灯也将打开为无线设备接入无线网络打开新的途径，而且LED灯所带来的Li-Fi(Light Fidelity，可见光无线通信)无线网络无论是网络带宽还是反应速度都比Wi-Fi无线网络要快。最起码，在艾登堡大学，该校移动通信学院主席Harald Hass是这么希望。

　　Haas说，“所有的部件、所有的技术都已经存在了。现在只需要把它们组合在一起就可以让 Li-Fi 光无线网开始运行。”

　　Haas的课题组中除了爱登堡大学的研究人员之外，还有来自剑桥大学、牛津大学、圣安德鲁森大学灯大学的研究人员，该课题已经持续了4年，得到了英国工程与物理科学研究委员会580万英镑的资金支持。课题组研究超并联可视光通信技术(ultra?parallel visible light communication)，即使用灯泡的多种颜色来提供数米范围内的高带宽网络连接。科研人员表示，Li-Fi光无线网可以补充甚至部分替代传统的Wi-Fi网络。但是取代Wi-Fi的射频技术是一场相当困难的战争。

　　在今年10月份的IEEE光电会议上，联合课题组的成员展示了他们已经取得的成绩。他们的团队展示了使用商用红绿蓝LED灯泡作为信号发射器和二极管来检测光线。这样一来，他们创造了一个能够接受和发送数据的设备，数据吞吐量达到了100Mb/s。如果信号只朝向一个方向发射，速率将提高到155Mb/s。

　　但是Haas说，限于当前的LED技术以及把LED灯同时当发射器和接收器，所以速度并不算快。联合课题组的成员其实已经开发出了更好的LED灯泡，这盏光输出只有5毫瓦的LED灯，而且还使用了一个高带宽二极管作为接收器，其数据传输速率已经接近4Gb/s。在使用简单的透镜进行距离增强之后，这盏LED灯在10米范围内的数据传输速率可以达到1.1Gb/s。Haas还表示，他们将很快把速率提高到15Gb/s。802.11ad Wi-Fi标准使用60GHz射频波段，速率大约为7Gb/s，所以，Li-Fi光无线网的速率是其速率的两倍。

　　他们使用了雪崩光电二极管(avalanche photodiode)来作为Li-Fi设备的无线信号接收器。在雪崩光电二极管中，单个光子撞击接收器的时候会激起电子“雪崩”，增加了信号的强度。Haas的团队在Li-Fi研发中心开发了第一片集成雪崩光电二极管CMOS的Li-Fi接收器。这片只有7.8平方毫米的芯片上有49个二极管。

　　与此同时，德国的弗劳恩霍夫研究所在2014年的慕尼黑电子交易会上展示了Li-Fi无线热点。弗劳恩霍夫研究所该项目的负责主任Frank Deicke表示，这一系统更像是红外线系统，目标工业客户而非普通消费者。该热点发射点对点的数据连接，速率可到1Gb/s。

　　Deicke说，“传输速率超过USB线。对于绝大多数无线技术，比如Wi-Fi和蓝牙来说，能超过 USB都是很大的挑战。”Deicke表示，该技术还有另外一大优势，Wi-Fi信号传输的延迟一般都是按毫秒来计算的，而Li-Fi的延迟是按微秒来计算的(1000微秒 = 1毫秒)。在工业应用中，数据传输需要经过传感器、促动器、控制单元，因此低延迟，高速率的Li-Fi比Wi-Fi更有用。他说，“我们不想取代Wi-Fi技术。这不是我们的目标。”

　　但是Deicke表示Li-Fi可以补充包括Wi-Fi和以太网在内的现有的通讯技术。到目前为止，他的团队并未将技术应用于常见的灯泡上。

　　欧洲的科研人员和网络公司正准备将Li-Fi技术推往消费市场。这一伙人正着手于一个名为“高级融合且以管理创新网络设计(ACEMIND)”的项目，可以帮助用户管理家庭或者小企业的本地网络。ACEMIND包括了多个项目，测试了不同的技术，其中就包括Li-Fi。参与该项目的雅典大学科研人员Dmitris Katsianis认为，Li-Fi技术在未来5年能进入实用阶段。Li-Fi 在一些电磁敏感场所具备很大的优势，比如医院、机舱、电站等。

　　Haas则将目标放在了更大的市场上。他希望LED灯能从光的来源不断进化，就像当年的手机一样，现在已经进化成了移动计算设备。在未来的25年里，家中的每个灯泡都将像今天的手机一样具备计算能力。未来，照明只是灯泡的一种功能而已。