以前小棗君和大家說過，我們現在的無線通信，都是基于電磁波。
使用電磁波進行通信，必須要占用電磁波頻譜資源。
雖然頻譜資源看不見、摸不著，但是它是非常寶貴的。
根據頻譜資源的頻率（波長），電磁波主要分為電波和光波。一直以來，我們主要是使用“電波”進行無線通信，用電波的頻譜資源。
電波的頻譜資源東分一點，西分一點，已經沒剩下多少了。
電波不夠用，人們自然會想，那是不是可以用光波呢？
光波頻率資源豐富，頻段寬闊，可以利用的資源相對要豐富很多。
利用光波進行無線通信的技術，通常就稱為“光通信”。
注意了，我們平時經常所說的光通信，更多的是指光纖通信。實際上，光纖通信屬于有線通信。
光纖
但是沒辦法，名字已經被大家叫習慣了，再搶回來也難了。。。
于是，為了和光纖通信進行區分，我們的“真·光通信”又被叫做“可見光通信”（Visible Light Communication，VLC）。
可見光通信，有屬于自己的標準——IEEE 802.15.7 VLC。
它的準確定義是：利用可見光波段的光作為信息載體，在空氣中直接傳輸光信號的通信方式。
這幾年到處都很火的“Li-Fi”，就是“可見光通信”技術中的一種。
2011年，德國物理學家哈拉爾德·哈斯（Harald Haas）和他在英國愛丁堡大學的團隊發明了一種專利技術，利用閃爍的燈光來傳輸數字信息，這就是Li-Fi。
Li-Fi，光保真技術（Light Fidelity）。是不是覺得這個名字和Wi-Fi很像？之所以這么命名，就是因為它的應用場景和Wi-Fi很像，而且當時人們覺得它很可能會取代Wi-Fi。
哈斯和他的Li-Fi
Li-Fi的工作原理并不復雜：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，但是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。燈光下的電腦或手機，通過一套特制的接收裝置，就能讀懂燈光里的“莫爾斯密碼”，就能通訊了。
可見光通信工作原理
大家要注意喲，哈斯只能算是Li-Fi的發明人，他并不是可見光通信的發明人。
可見光通信早在2000年左右就提出來了，發源地是日本。
讓我們來看看可見光通信的發展歷程：
2000年，日本研究者提出并仿真了利用LED照明燈作為通信基站進行信息無線傳輸的室內通信系統。此時的光通信，傳輸速率僅有幾十KB每秒。
2003年，日本成立了VLCC可見光通信聯盟，迅速成為國際組織。
2008年，實現了可見光通信最遠傳輸距離2000米，傳輸速率為1022bit/s。
2010年，利用LED交通信號燈作為發射機的可見光通信技術，傳輸速率是4800kb/s，距離300米。
2010年，德國弗勞恩霍夫研究所的團隊將通信速率提高至513Mbps，創造世界紀錄。
2013年，復旦大學研發出3.75Gbps離線數據傳輸的速率，創造世界紀錄。
2013年，英國科研人員又把離線速率刷新到10Gbps。
2015年，中國把實時通信速率提高至50Gbps。
據國外媒體報道，牛津大學的研究人員已完成100Gbps可見光通信試驗，并命名為“超并行可見光通信”，甚至預測該通信系統的最高速率能達到3Tbps！
牛津大學的可見光通信研究
其實，可見光通信之所以能誕生和快速發展，就是因為LED技術的爆發。
LED自從誕生以來，以每十年亮度提高20倍，價錢降低100倍的速度發展，技術日趨成熟，功能不斷完善。
正因為如此，可見光通信也就搭上了這趟順風車，跟著火了起來。
除了速率之外，可見光通信還有很多其它方面的優勢。
據統計，2020年支持Wi-Fi無線連接的設備將達17億臺，但隨著設備的進一步增加，2025年基于傳統RF（射頻）技術的Wi-Fi網絡可能無法滿足設備連接需求。
蜂窩通信方面，只我們中國，移動通信基站有差不多600萬個，大部分能量都用于冷卻，效率只有5%。
LED光源就不一樣了，目前全球LED燈泡就有大約400億個。只需給這些LED燈泡加一個微芯片，就能改造成信號發射器，形成的通信網絡規模是非常驚人的。這樣做的成本也比部署Wi-Fi熱點低得多，也不必新建基礎設施。
而且，前面也說了，無線電波的頻譜資源日趨緊張，網絡已經變得擁擠不堪。可見光頻譜的寬度達到射頻頻譜的1萬倍，意味著能帶來更高的帶寬，可以使用的資源也非常豐富。使用光通信，完全不用擔心頻譜不夠用的問題，同時還能緩解全球無線頻譜資源短缺的現狀。
此外，可見光對于人類來說是綠色的、無輻射傷害的一種物質。
因此，用光來作為無線通信的媒質，是一種對人類發展更健康，更可取的方向。同時用光來通信能降低能耗，因為不需要像基站那樣提供額外的能耗，更加環保。
如果算上安全的話，也是一個優點，可見光通信，把光線一擋，就泄露不出去了。。。
但是，可見光通信的缺點其實也非常多。
首先，大家應該已經想到了，像Li-Fi這樣的東東，你下行速率還好說，上行怎么辦呢？手機上也裝個電燈泡？
然后，環境光源干擾。在封閉的室內用用是沒問題，到了室外，光源雜亂，這個受影響就很大。
再有，就是距離，可見光通信的速率看上去很高，但是實驗室里面都是短距離理想環境下測試。你不可能拿著手機挨著燈泡上網，你稍微離遠點，速率就下降得厲害。而且，如果你背對著光源，擋住了光，就沒信號了。。。
總而言之，可見光通信確實在理論傳輸速率、部署、成本、零電磁輻射等方面“秒殺”傳統射頻通信。但是因為它本質上的缺陷，指望它短時間內替換掉Wi-Fi或移動通信基站，肯定是不可能的。
所以，對于可見光通信以及Li-Fi，我們還是再多一點耐心吧！
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