WiFi廠商的對(duì)手或許并不是另一家WiFi廠商，而是半路殺出的電燈生產(chǎn)商。LiFi(LightFidelity)，可見(jiàn)光通信技術(shù)的分支，被LED廠商勤上光電視為和LED“高富帥”結(jié)合的“白富美”。通過(guò)在LED燈植入芯片，LED燈搖身一變成為無(wú)線熱點(diǎn)，一種另類 “WiFi”——它還具有WiFi所不具備的超高速率、安全通信、精準(zhǔn)定位等特點(diǎn)。

不過(guò)，WiFi廠商還不用太緊張，一切才剛剛開(kāi)始。

室內(nèi)信息網(wǎng)融合劑?

光通信并不是新事物。人們已經(jīng)習(xí)慣于固網(wǎng)光纖傳輸光信號(hào)，實(shí)現(xiàn)高速上網(wǎng)。移動(dòng)通信領(lǐng)域，也經(jīng)歷了2G、3G、4G的多次迭代?？梢?jiàn)光通信(VLC)和它并沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，光的本質(zhì)是波，VLC采用了頻率更寬的可見(jiàn)光波傳輸信號(hào)。然而，通信業(yè)越來(lái)越困擾于頻譜資源的有限，每一次升級(jí)迭代都繞不開(kāi)如何分配新頻譜的討論。而可見(jiàn)光頻譜寬度至少是無(wú)線電頻譜的10000倍，尚未得到開(kāi)發(fā)利用。

LiFi技術(shù)的產(chǎn)生，最初是為了解決可見(jiàn)光頻譜利用問(wèn)題。通過(guò)結(jié)合高頻開(kāi)關(guān)的LED燈和通信技術(shù)，科學(xué)家創(chuàng)造了類似于摩爾斯代碼的LED-LiFi燈，并通過(guò)在終端設(shè)備上搭載相應(yīng)的接收、傳輸裝置形成可行的VLC通信回路。

“通過(guò)在LED燈中植入芯片，讓LED燈變成一個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)，利用快速的光脈沖、無(wú)線傳輸、二進(jìn)制編碼而達(dá)到通信的目的，這種用LED可見(jiàn)光取代電磁波傳輸數(shù)據(jù)的新技術(shù)，就叫做LiFi。”勤上光電的介紹顯示。

通信技術(shù)奠基人、電報(bào)發(fā)明人貝爾就曾設(shè)想將可見(jiàn)光作為媒介實(shí)現(xiàn)通信，不過(guò)，當(dāng)時(shí)的技術(shù)既不能產(chǎn)生一個(gè)有用的光載波，也不能將光從一個(gè)地方傳到另外一個(gè)地方。而LED燈具有高調(diào)制速率，人眼感覺(jué)不到光的閃爍，且借助于新的技術(shù)，LED燈已經(jīng)可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?米以外，LiFi才有了可行性。

相對(duì)于WiFi，LiFi燈目前已可以達(dá)到10Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率(是4G速率的100倍)，且可見(jiàn)光不能穿越墻壁，家庭上網(wǎng)將變得更加安全，在精確定位領(lǐng)域，LiFi也展示出了優(yōu)勢(shì)。支持者認(rèn)為，LiFi技術(shù)具有替代WiFi的基礎(chǔ)。不過(guò)也有人認(rèn)為，LiFi的替代效應(yīng)雖然存在，不過(guò)將可見(jiàn)光作為通信載體還有一定局限性，未來(lái)，LiFi可能會(huì)與WiFi互補(bǔ)共存，應(yīng)用于智慧城市。

“我認(rèn)為可見(jiàn)光通信將會(huì)成為未來(lái)室內(nèi)信息網(wǎng)絡(luò)的融合劑，不僅可為三網(wǎng)融合乃至N網(wǎng)融合提供寶貴的頻譜資源，更可以將這項(xiàng)技術(shù)的便捷、寬帶、綠色、節(jié)能、安全等優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極致。”三網(wǎng)融合方案提出者、中國(guó)工程院院士鄔江興表示。

鄔江興認(rèn)為，對(duì)于升級(jí)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、催生新興產(chǎn)業(yè)、變革商業(yè)模式以及繁榮服務(wù)行業(yè)，VLC會(huì)起到強(qiáng)大助推作用，“將是一個(gè)具有萬(wàn)億產(chǎn)值的抓手級(jí)戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)。”

商業(yè)化剛起步

2014年世界移動(dòng)大會(huì)上，一家從事NETs(新能源技術(shù))的法國(guó)工程公司表示，該公司正與法國(guó)上市研究機(jī)構(gòu)CEA-Leti共同開(kāi)發(fā)一款LiFi接收器，這家公司還表示將在今年上半年與一家國(guó)外智能手機(jī)公司開(kāi)展12個(gè)月的共同研發(fā)。

不過(guò)，LiFi技術(shù)體系始終是獨(dú)立于現(xiàn)有無(wú)線電技術(shù)之外的另一套體系，獲得現(xiàn)體系的支持并不容易。

科技部于2013年上半年啟動(dòng)了中國(guó)第一個(gè)可見(jiàn)光通信相關(guān)國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(國(guó)家863計(jì)劃)和國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(國(guó)家973計(jì)劃)項(xiàng)目的研究工作。在863、973課題下，國(guó)內(nèi)多個(gè)大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)都在開(kāi)展可見(jiàn)光通信研究，多個(gè)大學(xué)在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了LiFi通信、定位等技術(shù)驗(yàn)證，例如中國(guó)科技大學(xué)徐正元教授的團(tuán)隊(duì)、復(fù)旦大學(xué)遲楠教授的團(tuán)隊(duì)、北京大學(xué)李紅濱教授的團(tuán)隊(duì)等。

也有北京市中青創(chuàng)業(yè)等企業(yè)籌備50億元規(guī)模的“可見(jiàn)光通信產(chǎn)業(yè)基金”用于煤礦安全生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)、LiFi室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、景點(diǎn)講解網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)支付網(wǎng)絡(luò)、室內(nèi)可見(jiàn)光精確定位、媒體廣告網(wǎng)絡(luò)6項(xiàng)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目研發(fā)。

對(duì)于LED廠商而言，將傳統(tǒng)LED燈拓展成網(wǎng)絡(luò)入口，不用太費(fèi)力但有潛在巨大的市場(chǎng)機(jī)遇，LED廠商因此表現(xiàn)了熱情。然而，實(shí)現(xiàn)LiFi產(chǎn)業(yè)化的另一半還需要終端廠商、芯片廠商配合。僅用笨重的設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收還不夠，如規(guī)模應(yīng)用于消費(fèi)電子領(lǐng)域，還需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)回傳、小型化并且優(yōu)化用戶體驗(yàn)。

廣東省政府對(duì)LiFi的產(chǎn)學(xué)研轉(zhuǎn)化就非常重視，依托本地LED產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，擬設(shè)置重大科技專項(xiàng)，每年投入1.5億元推進(jìn)技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化。LED廠商勤上光電也一直熱衷于LiFi的產(chǎn)業(yè)化，2013年就和清華大學(xué)合作研究出LiFi手機(jī)樣機(jī)。

“還有很多問(wèn)題沒(méi)有解決。”對(duì)于LiFi技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化等問(wèn)題，中國(guó)科技大學(xué)教授、973計(jì)劃“寬光譜信號(hào)無(wú)線傳輸理論與方法研究”項(xiàng)目首席科學(xué)家徐正元向《第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)》記者表示。

在我國(guó)，隧道、礦井等信號(hào)“盲區(qū)”成為L(zhǎng)iFi產(chǎn)業(yè)化的突破口。2013年11月，包括平煤神馬集團(tuán)在內(nèi)的多家公司宣布與信息工程大學(xué)開(kāi)展平頂山煤礦安全生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)試點(diǎn)，2014年4月，河南中平川儀公司LED項(xiàng)目在平頂山投產(chǎn)，其原理是：在LED節(jié)能燈與礦燈帽之間的芯片形成信息交互，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)礦工進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、定位，礦工遇到危險(xiǎn)，可隨時(shí)呼叫與地面取得聯(lián)系。不過(guò)，平頂山煤礦的LiFi產(chǎn)業(yè)化更多具有象征意義，目前沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)其他煤礦也有使用LiFi定位系統(tǒng)。

目前，LiFi技術(shù)還主要面向企業(yè)客戶推廣商用。日本是開(kāi)展可見(jiàn)光通信研究最早的國(guó)家之一，其應(yīng)用領(lǐng)域主要也是室內(nèi)定位，包括協(xié)助視覺(jué)障礙人群的室內(nèi)導(dǎo)航、進(jìn)行超市人流統(tǒng)計(jì)以及精確位置測(cè)量等，其定位效果已達(dá)到1毫米的“零誤差”。

德國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)教授HaraldHaas是LiFi領(lǐng)域權(quán)威科學(xué)家之一，他目前在德國(guó)創(chuàng)業(yè)公司PureLife擔(dān)任首席科學(xué)官，HaraldHaas團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在的一項(xiàng)工作重點(diǎn)，即將現(xiàn)有燈具改造成為能夠聯(lián)網(wǎng)的LiFi熱點(diǎn)。