WiFi将被取代？探寻可见光通信

继续联想下去，是不是以后只要在任何一个LED灯泡中增加一个微芯片，就可让无数灯泡变成无线网络发射器，实现有灯光的地方就有网络信号?“不是科幻，却胜似科幻。”科幻作家韩松在微博上这样感叹。

这样科幻的成果是怎样实现的呢?其实，这是一种被称为“可见光通信(VLC，Visible Light Communication)”的技术，最早由日本科研人员提出并展开研究，而我国也早在2008年由暨南大学教授陈长缨研制出国内首台白光LED可见光通信样机。

如今，国际上科研人员是在通信速率上进行比拼，复旦大学此次即是刷新了世界的可见光通信速率。要想实现如WiFi般流畅上网并实现商业化推广，还有很长的一段路要走。

原理

将半导体照明技术与光通信技术相结合，利用白光LED能够高速切换开关的特点，把信息调制到LED灯光上，实现“有灯光的地方就能下载信息”

2010年上海世博会，“沪上生态家”展示区里，一盏LED灯被它的发明者赋予了智慧：它发出的光不仅照亮了桌面，还满载了丰富的资讯—在灯光下，不仅可以读书、写作，借助小巧的液晶屏幕，人们还可以通过灯光观看电影、欣赏音乐、下载信息。

这就是国内首个“白光LED节能灯构筑的无线通信系统”，由陈长缨亲手做出。作为没有任何资源可供利用的先行者，陈长缨自嘲自己是在“做老木匠的活”，灯里的LED小灯珠都是他手工一个个焊起来，成本不到100元。

这一套样机看起来并不神秘：用一台普通的VCD机，放上刻录了影片的VCD碟片，就成为了发射信号源。一台他亲手焊制的白光LED灯，里面的72个小灯珠都是从电子商店里买来，成阵列分布，作为光信号发射器。VCD碟里的影片数据在这盏特殊的LED灯内部进行编码转换成了灯光信号。

陈长缨借用一台便携式DVD机显示屏作为多媒体显示设备。整个系统最关键的核心技术是自制的光检测器与解调器。这两件小小的设备能够将蕴藏着信息的灯光接收并解密转换还原成数码影片信号，在DVD的显示屏上同步播放出来。

陈长缨介绍，该项研究的原理是将半导体照明技术与光通信技术相结合，利用白光LED能够高速切换开关的特点，把信息调制到LED灯光上，实现“有灯光的地方就能下载信息”。

原来，光和常用的无线电波一样，都属于电磁波的一种，传播网络信号的基本原理是一致的。给普通的LED灯泡装上驱动芯片，就可以控制它每秒数百万次闪烁，亮了表示1，灭了代表0。

由于频率太快，人眼根本觉察不到，光敏传感器却可以接收到这些变化。就这样，二进制的数据就被快速编码成灯光信号并进行了有效地传输。灯光下的电脑，通过一套特制的接收装置，就能接收到灯光里附加的信息。

随后在2011年7月份Ted大会(全球科技娱乐设计大会)上，英国爱丁堡大学工程学院教授哈拉尔德˙哈斯，向人们展示了他制造的可以用来通信的VLC灯泡。他首次将VLC称为“LiFi”。

为什么要用LED灯来进行通信?哈斯说，我们传输无线数据的方式是使用电磁波，特别是无线电波。但无线电频谱在整个电磁频谱中仅占很小的一部分，目前我们的无线电频谱资源已所剩无几。与此同时，人们对无线上网的需求越来越大。

陈长缨说：“可见光通信系统不需要占用无线电频谱资源，它与无线电传输互为补充，可以减轻无线电通信的压力，释放无线电频谱。可见光通信频谱是400T-800THz，比无线电频谱大10000倍，这即意味着更大的带宽和更高的速度。”

在哈斯看来，VLC有一个最重要的优点，这就是几乎不需要再新建基础设施。而传统射频信号的发射需要能量密集的设备。他宣称，VLC可以利用现有设施，“只要你拥有电灯泡，就可以获得无线互联网连接。”

研发

LED最早的用途就是通信，在其功能延伸到照明后，科学家开始不断尝试使它再回归到通信上去。目前，可见光离线最高单向传输速率达3.7G

陈长缨介绍，LED用在通信技术上，其实是一种功能的“回归”。

LED的中文全称为发光二极管，是一种能发光的半导体电子元件。

由于工作电压低、工作电流小、