“将网络信号接入一盏1瓦特的LED灯珠，转换成灯光信号发送出去，灯光下的4台电脑可以同时上网……”最近这则来自复旦大学的新闻令网友对灯光上网充满神往。灯光里藏着什么秘密？ 10月20日，记者独家专访正在从事此项研究的中科大教授徐正元——

点盏LED灯，无需WiFi，就能上网。只要有光的地方，都能接收到网络信号。这一神奇的“灯光上网”技术，引起社会广泛关注。 “‘灯光上网’技术，是光通信(LiFi)的一种，就是利用可见光来传输数据。 ”中科大信息科学技术学院教授、国家973计划“宽光谱信号无线传输理论与方法研究”项目首席科学家徐正元说，“在灯光的强弱、闪烁之间，信号便发了出去。 ”

“灯光上网”到底怎么回事？

头顶画一个点亮的灯泡，通常形容发明家的“灵光乍现”。两年前，德国物理学家哈斯恰恰因为灯泡，有了奇思妙想。他利用房间内闪烁的灯光，实现网络信号的传输，这个过程被称为可见光通信。 “传统的WiFi上网，利用的是无线电波。而无线光通信，可利用红外光、可见光或紫外光，无需电缆来实现通信。 ”徐正元介绍，灯光上网用的就是可见光。

最近，复旦大学科研人员将网络信号接入一盏1瓦的LED灯珠，灯光下的4台电脑立即可以上网，平均上网速率高达150兆，这一新闻迅速吸引了网友“围观”。 “灯光上网”，是怎么实现的？徐正元揭秘说，LED灯光的强弱变化，肉眼一般看不出来。但这一强弱变化，恰是灯光上网的关键：比如，LED灯亮了表示1，灭了代表0。在灯光闪烁变化之时，二进制的数据快速编码成灯光信号，有效地传递出去。 “在LED灯泡中，稍微修改一下电源或安装一个微电子芯片，便可控制LED灯每秒数百万次的闪烁，灯泡就变成一个无线网络发射器。 ”“当然，巧妇难为无米之炊。 ”徐正元表示，实现灯光上网，首先得给LED灯接上网线或其他数据线。信号发出来之后，灯光下的电脑或手机，也要通过特制的接收装置，才能“读懂”灯光里的秘密。日光灯、白炽灯，在理论上也能通信。 “但LED灯具有响应速度快、发射功率高、可控等优势，传输信息量更大，可以满足人们正常上网需要。 ”徐正元透露。

与WiFi相比，LiFi有何优势？

与现有WiFi相比，LiFi更加方便、安全而又经济。 “不一定每家都有无线路由器，但每家都有灯泡，全世界的灯泡取之不尽。 ”徐正元说，偏远的山区或农村，如果直接拉网线进去，可能成本很大，但有灯泡就能上网，就会方便很多，国内LED灯也正有取代白炽灯之势。WiFi发出的信号，通过无线电波方式传输，可以穿墙而过，穿透性虽好，但也因此存在不少安全隐患；不同的WiFi信号之间，还容易相互干扰。这些显而易见的缺点，在可见光通信中“一扫而光”。 “只需在LED灯中增加一个通信芯片即可，同时也进一步降低了成本。 ”

在带宽和速度上，LiFi更显优势。“从本质上讲，无线电波和可见光，都属于电磁波。但可见光光谱比无线电频谱宽至少1万倍，这意味着更大带宽和更高速度。 ”徐正元介绍，20兆的家庭宽带，如两人在各自房间使用WiFi上网，其中一人占15兆带宽，另一个最多只能用5兆带宽。而LiFi上网，如果每盏灯提供20兆带宽，两人在不同灯下均能享受20兆带宽，不会冲突。事实上每盏灯能提供远大于20兆的带宽。

在辐射方面，LiFi也更加让人放心。徐正元说，WiFi依赖看不见的无线电波传输，设备功率越来越大，电磁辐射势必增强；而LiFi使用可见光传输，辐射极小，灯光照明已有几千年历史，人类对此早已习以为常。此外，在手术室、机舱等特定场景，LiFi对周边电子设备的弱干扰性更受青睐。而在水环境中，LiFi信号传输也明显优于无线电波。

“光通信”何时走入百姓家？

一项新技术，只有真正应用到实际，才能造福人类。徐正元坦言，虽然人们对“灯光上网”充满期待，但作为一种全新技术，目前还存在于实验室内，走入寻常百姓家，还有一个漫长的过程。

实验室里的演示系统，体积大、价格贵，转化为小型化、低成本、高可靠的产品，需要解决诸多难题。徐正元透露，实验室里的产品，有时为了性能演示的目的，可能不太注重成本因素，体积也相对较大，要想成为老百姓手中的产品，需要一系列的产业化发展。而且，“灯光上网”的普及，还取决于高质、低价的LED灯普及程度。而高质、低价的LED灯，又取决于材料生产和器件加工，这需要多个方面的原始创新。

“LiFi技术本身，也有其局限性。 ”徐正元举例说，比如LED灯不亮，信号就传不走；灯光被阻挡了，信号也收不到；“灯光上网”的实际效果，还可能受到太阳光、月光或其他可见光的影响。“所以，LiFi目前并不是WiFi的对手，只是一种有益的补充，让人们多了一种上网选择。 ”徐正元表示，WiFi技术经过多年发展，技术、产业均已成熟，而LiFi只是一个新生事物，技术、产业都有“瓶颈”。“要推广可见光通信，除了亟须解决的技术难题外，产品还要符合通信、照明双重标准，这需要多部门合作，也并非短时间可以完成。 ”

“但在航空、高铁等特殊行业，以及室内可见光定位导航等低速应用领域，这一新技术优势明显，可能会小范围率先应用。 ”徐正元透露，最近中科大正筹建“无线光信息研究院”，瞄准高可靠、低成本的“灯光上网”以及可见光定位导航技术产品化，以满足大型交通枢纽的旅客导向、人员监控、位置服务等需求。同时，也开拓紫外光和红外光波段，进行宽光谱无线光通信和成像传感研究。他坚信，随着无线光通信技术的发展，“未来LED信息灯将无处不在，有光的地方就会有通信”。(桂运安)

【名词解释】

　　WiFi是无线保真技术“Wireless Fidelity”的字头缩写，可以指符合国际电气与电子工程师学会802.11标准的无线传输技术，也可以指符合这一标准的设备。WiFi上网，可以简单理解为无线上网，几乎所有智能手机、平板电脑和笔记本电脑都支持WiFi上网，是当今使用最广的一种无线网络传输技术。

LiFi是光保真技术“LightFidelity”的字头缩写，全称为可见光无线通信，是一种利用灯泡发出的光传输数据的技术。 LiFi技术运用无处不在的LED灯，通过在灯泡上植入一个微小的芯片，形成类似于WiFi热点的设备，使智能手机、平板电脑和笔记本电脑等终端随时可以接入网络。 

2013年10月21日 安徽日报