無需WiFi信號，點一盞LED燈就能上網。14日，復旦大學計算機科學技術學院傳出好消息，一種利用屋內可見光傳輸網絡信號的國際前沿通訊技術在實驗室成功實現。研究人員將網絡信號接入一盞1W的LED燈珠，燈光下的4臺電腦即可上網，最高速率可達3.25G，平均上網速率達到150M，堪稱世界最快的“燈光上網”。下個月，10臺樣機將亮相2013年上海工博會。
可見光通訊被稱為Lifi
一直以來，在一個人的頭頂上畫一個閃亮的燈泡，被用來象征一個發明家的靈光乍現，但是德國物理學家哈拉爾德·哈斯由燈泡本身“點亮”了奇思妙想：依賴一盞小小的燈，將看不見的網絡信號，變成“看得見”的網絡信號。哈斯和他在英國愛丁堡大學的團隊最新發明了一種專利技術，利用閃爍的燈光來傳輸數字信息，這個過程被稱為可見光通訊(VLC)，人們常把它親切地稱為“Lifi”，以示它能給目前以WiFi為代表的無線網絡傳輸技術可能帶來革命性的改變。
這種讓人難以想象的網絡技術到底離我們有多遠？答案是：很近，它正從復旦大學實驗室中一步步向我們走來。復旦大學計算機科學技術學院教授薛向陽告訴記者，目前的無線電信號傳輸設備存在很多局限性，它們稀有、昂貴、但效率不高，比如手機，全球數百萬個基站幫助其增強信號，但大部分能量卻消耗在冷卻上，效率只有5%。相比之下，全世界使用的燈泡卻取之不盡，尤其在國內LED光源正在大規模取代傳統白熾燈。只要在任何不起眼的LED燈泡中增加一個微芯片，便可讓燈泡變成無線網絡發射器。
可見光通訊安全又經濟
去年開始，上海市科委已在全市高校和科研院所布局這一國際前沿的無線通訊技術，由復旦大學承擔的可見光通訊關鍵技術研究與應用取得重要進展：科研人員不僅在實驗室環境中利用可見光傳輸網絡信號，并且實現能夠“一拖四”，即點亮一盞小燈，4臺電腦即可同時上網、互傳網絡信號。課題研究人員遲楠教授指出，光和無線電波一樣，都屬于電磁波的一種，傳播網絡信號的基本原理是一致的。研究中，給普通的LED燈泡裝上微芯片，可以控制它每秒數百萬次閃爍，亮了表示1,滅了代表0。由于頻率太快，人眼根本覺察不到，光敏傳感器卻可以接收到這些變化。就這樣，二進制的數據就被快速編碼成燈光信號并進行了有效的傳輸。燈光下的電腦，通過一套特制的接收裝置，讀懂燈光里的“莫爾斯密碼”。
“有燈光的地方，就有網絡信號。關掉燈，網絡全無。”遲楠告訴記者，與現有WiFi相比，未來的可見光通訊安全又經濟。WiFi依賴看不見的無線電波傳輸，設備功率越來越大，局部電磁輻射勢必增強；無線信號穿墻而過，網絡信息不安全。這些安全隱患，在可見光通訊中“一掃而光”。而且，光譜比無線電頻譜大10000倍，意味著更大的帶寬和更高的速度，網絡設置又幾乎不需要任何新的基礎設施。
Lifi技術也有其局限性
當然，作為一種尚在實驗室的全新網絡技術和產品，其未來潛力也不應被過分高估。“因為，從燈光通訊控制到芯片設計制造等一系列關鍵技術產品，都是研究人員‘動手做’，要真正像WiFi那樣走進千家萬戶，需要通過一系列的產業化發展，還有很長的路要走。”遲楠認為，Lifi技術本身也有其局限性，例如若燈光被阻擋，網絡信號將被切斷等等。因此，它并不是WiFi的競爭對手，而是一種相互補充，有助于釋放頻譜空間。其未來，能否產生殺手锏式的應用，還依賴人們無限的想象力：汽車間依靠LED車燈來“對話”，飛機客艙里乘客利用頭頂的LED閱讀燈來上網……