何為Li-Fi，它會取代Wi-Fi嗎？
最新的 Li-Fi 樣機（pureLiFi 公司）
英文原文：What Is Li-Fi, and Will It Replace Wi-Fi? Innovation Smithsonian
譯者：風華 ab 原文作者：Emily Matchar
如果哈羅德·哈斯是正確的，不消幾年我們就都能通過家里的電燈泡上網了。
哈斯是蘇格蘭愛丁堡大學移動通信專業的一名教授，數年來一直堅稱數據可以通過 LED 燈泡傳輸。現在，他成功創建出了一個“Li-Fi”（譯者注：Light Fidelity，可見光無線通信技術）系統的工作模型。
在最近的一次 TED 演講中，哈斯展示了一種 Li-Fi 樣機，它使用商店買來的 LED 燈泡將一段視頻信號傳輸到太陽能電池，從而傳輸到電腦上。
“Li-Fi 本質上與 Wi-Fi 相同，除了一個小小的差別——我們使用周圍環境中的 LED 光線而非無線電波實現數據無線傳輸，”哈斯說。
傳統的 Wi-Fi 利用無線電信號將數據傳輸到電話電腦等設備上。當前，全世界大概一半的網絡傳輸量由 Wi-Fi 承擔。由于上網人數不斷增多以及“物聯網”技術（普通物理對象實現互聯互通，比如可遠程控制的咖啡機以及智能汽車）的不斷發展，預計這個百分比在接下來的 幾年里會繼續上漲。包括哈斯在內的一些專家擔心這將導致所謂的“頻譜危機”，即 Wi-Fi 網絡在大量需求壓力下速度減慢。
“射頻頻譜并不能充分滿足需要，”哈斯說。“它被頻繁使用，已經擁擠不堪……我們去機場和旅館時可以看到，在這些場所大家都想獲得網絡連接，導致網速非常慢。這一場景大概在 12、15 年前就已出現，我當時就想‘怎樣能更好地進行無線數據傳輸呢？’”
利用可見光譜傳輸數據的理念并不新鮮。1880 年，亞歷山大·格雷厄姆·貝爾（Alexander Graham Bell，電話發明者）就曾使用太陽能的光線電話機將聲音通過一束日光進行信號傳遞。在過去的幾十年中，有許多科研人員就使用可見光傳輸數據進行過研究。
與前人不同的是，哈斯教授發現了普通 LED 燈泡傳輸數據的用途——Li-Fi 的關鍵要素。在哈斯首次開始尋找可替代的無線網絡時，正值 LED 燈泡因其較傳統的白熾燈泡節省能源的優勢在家庭中普及。LED 燈泡由傳動器控制，它能使燈泡迅速變暗或快速開啟關閉。受此啟發，哈斯考慮到，在光的這種微妙到人眼察覺不到的明暗變化里可以進行數據的編碼。
于是哈斯帶著學生們開始利用宜家家居（IKEA，瑞典公司）生產的電燈做實驗，用 LED 燈泡換掉原裝的白熾燈泡。最后，他們用電燈和太陽能電池板制造出了一種可工作的發射機和接收機系統。他們的研究在愛丁堡大學的一棟建筑里完成，而這棟建筑 恰恰是以出生在蘇格蘭的亞歷山大·格雷厄姆·貝爾命名。
Li-Fi 旨在要比 Wi-Fi 速度更快。在最近的實驗中，實驗人員已經可以使 Li-Fi 傳輸速度達每秒 224 千兆比特。以此速度，僅用一秒就可以下載將近 20 部標準長度的電影。根據哈斯的研究，由于 Li-Fi 信號都包含在一個小區域內，而不像無線電信號那樣分散，Li-Fi 的數據密度可以達到 Wi-Fi 的一千倍。
除了比 Wi-Fi 速度快，Li-Fi 將更加安全，哈斯說道。Wi-Fi 信號可以穿過墻壁（讓你的鄰居可以蹭網），而家庭的 Li-Fi 信號拉上窗簾就可以封閉于室內。這種上網方式并不意味必須要一直開著燈，哈斯說——燈泡可以暗到這樣一個程度，雖然看起來是關著的，但仍可以傳輸數據。
現在，哈斯的 pureLiFi 公司已經開始為一家有限公司客戶大規模生產 Li-Fi 路由器。他們希望在接下來的幾年內能擴大 Li-Fi 路由器的市場。Li-Fi 在未來大概兩年的時間里可以投入商用和工業使用。那之后，進入普通家庭的那一天就不遠了。這種方法可以使電熱水壺、烤箱等任意一種裝置通過 LED 照明燈便捷地連接網絡，最終加速物聯網時代的到來。哈斯也把 Li-Fi 技術看做使邊遠地區連接網絡的一種手段，譬如使用山頂的發射機和房頂的太陽能電池板上網。LED 路燈甚至可以用來構建室外的 Li-Fi 網絡，使人們在外出時保持連網狀態成為可能。
Li-Fi 的傳輸速度到底能達到多快尚不清楚。“Li-Fi 技術有許多優點，但還須攻克一些難題才能在生活中普遍應用，” 印度加爾各答圣沙維爾學院（St. Xavier's College）的研究人員寫道，其中就包括因霧或其他情況光線被遮擋時 Li-Fi 信號會減弱。盡管如此，報告還指出 Li-Fi 工業到 2018 年預計將價值六十億美元。
并非只有哈斯和他的團隊在研究 Li-Fi 技術。中國的研究員也已經開發了一種基本的 Li-Fi 樣機，實現用一個 LED 燈泡為幾臺電腦提供網絡。德國的一個研究機構弗勞恩霍夫研究院（Fraunhofer Institute）也已經在致力于 Li-Fi 熱點的樣機研究。美國國家航空航天局（NASA）最近宣布了關于 Li-Fi 在太空旅行中潛在用途的研究計劃。
“白熾燈泡傳送光明，”哈斯說。“20 年后，LED 燈泡將實現數百種應用軟件的使用。”