光，作為生命最初的色彩，在其照耀下，人類慢慢從愚昧走向開化，從野蠻走向文明。現代人類早已不滿足於燈光僅僅用來照亮整個世界，一種顛覆傳統觀念寄望用燈光聯絡整個世界的技術應運而生。這種利用可見光來傳輸我們需要的信息和數據的技術被稱為可見光通信（VLC），又名「Lifi」。
燈光里的「摩爾斯密碼」未來，網絡或許是這樣的。
餐廳、飛機、高鐵……無論在哪一個場合，你不用再向服務員詢問「這裡有沒有Wifi？」，只要有燈光的地方，你就可以上網，甚至能夠看高清視頻。在醫院，無論手術室還是住院房，你都能隨時上網，不再擔心電磁會干擾信號。甚至在無線電波無法很好傳播的地方，比如水下，或是潛艇內部，我們也能夠保障通訊的流暢。海上的燈塔不再僅僅是閃亮的浮標，它可以發出海域安全程度等信息給遠處的輪船，使其能規避風險，安全遠航；汽車車燈甚至也能傳遞信息，提示人們規避種種風險，保障安全出行。
這就是Lifi——可見光通信技術
Lifi是近年才提出的新技術。簡單地說，給LED燈泡裝上微晶片後，可控制其每秒數百萬次閃爍，亮了表示「1」，滅了代表「0」（二進制的數據）。由於頻率太快，人眼根本覺察不到，光敏傳感器卻可以接收到這些變化。這樣一來，二進制的數據就被快速編碼到燈光信號並進行有效傳輸。燈光下的電腦，通過一套特製的接收裝置，讀懂了燈光里的「摩爾斯密碼」，就可以高速的傳輸了。
Lifi擁有很多特有的優點：兼具照明、通信和控制功能——具有能耗低、購置設備少等優勢；無電磁污染——適用于飛機、醫院、工業控制等射頻敏感領域；綠色環保、方便快捷——無須無線電頻率許可，無須開挖管道的市政許可，便攜性強，便於維護，適合在智能家居、智能交通等領域應用；適合水下通信——基於藍綠光LED燈的半導體照明技術可用於水下高帶寬通信；具有更大的帶寬潛力——未來能夠達到每秒幾百兆甚至更高的接入速度；適合信息安全領域應用——只要有可見光不能透過的障礙物阻擋，半導體照明信息網內的信息就不會外泄。Lifi作為一種照明和通信結合的新型模式可以有效推動下一代照明和接入網的發展和技術進步，已成為國內外競爭的焦點和制高點。
Lifi技術因何而生
基於LED的Lifi技術的快速發展有其深層次的市場背景，也是科技發展的必然產物。從產業發展的角度上看，LED固態照明是一種效率非常高且節能的光源，相比較普通日光燈3000小時的壽命，LED燈可以高達五萬小時。2011年我國便公布了相關條例，將於2016年全面禁止白熾燈的銷售——LED成為下一代照明技術已是大勢所趨。目前，我國照明產業市場容量達5000億元，而LED在其中的規模只占到9%，預計2015年將達到30%，而到2018年則會占有高達80%的市場份額。但是，LED產業門檻比較低，這讓市場競爭的壓力無比巨大。為了讓整個產業朝著良性態勢發展下去，大家都在考慮如何開發LED潛在應用、增加附加產值、拉高競爭門檻——正是這種歷史大背景促成了Lifi技術的誕生和發展。
在激烈的國際競爭中，中國並未落後
回顧Lifi的發展歷程，早在2000年，日本研究者就提出並仿真了利用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。隨後，松下公司與日本新瀉大學針對視障者進行步行研究，佩戴VLC技術儀器的視障者，可透過步行時VLC技術定位後傳送定位信息於儀器中。另外，已在博物館與美術館的導覽應用中，利用展覽物的照明燈光傳送畫作的展出背景信息於用戶的行動電話中。歐盟OMEGA項目（2008年1月至2010年12月）研究目的在於發展1GB以上的超高速家庭接入網。
近年來，美國關於VLC技術也開展了許多項目，例如2008年10月的美國國家科學基金重點資助VLC無線通信技術研究。值得一提的是，就在2013年10月11日，英國愛丁堡大學哈斯教授團隊交付了第一台Lifi技術的產品，演示了直播倫敦市長鮑里斯?詹森的一段講話。
在這一個領域，中國並沒有落後。科技部、上海市科委等部門也在這一戰略新興領域提前做了布局。幾乎就在愛丁堡大學哈斯教授團隊做出產品的同一時期，我們團隊也研發出了樣機，演示了高清視頻流傳輸。就傳輸速率而言，我們團隊在2013年就研發出了3.75Gb/s的離線數據傳輸速率，這個速率發布時打破了當時的世界紀錄3.4Gb/s；同時，成功實現了實時傳輸速率為150Mb/s的雙向可見光傳輸系統。今年，我們團隊的實時傳輸系統達到450Mb/s，傳輸距離可達4米。
突破這些瓶頸，Lifi前景無限
目前，限制Lifi系統傳輸速率提高的主要原因在於白光LED有限的調製帶寬，眾所周知，LED是為照明而設計的，其發光效率高。但對於通信而言，卻存在著巨大的缺陷：最廣泛使用的藍光激發黃色螢光粉LED的調製帶寬只有幾MHz。因此，如何提高LED的調製帶寬，提高系統傳輸速率，成為國內外研究者們關注的焦點。
其次，現有的技術中沒有專用的高速可見光探測器。現在普遍使用的矽基探測器其靈敏度的表現差強人意，因為這類探測器更主要用於紅外波段，對可見光波段而言並沒有特別好的性能。
另外，從產業發展而言，已有的Wifi、3G等技術都有著相應的成熟的集成晶片，但可見光通信沒有任何專業晶片，因而，無論LED燈的信號控制還是接收機信號接收後的實時處理，都需要研究人員自己像「搭積木」一般組建出來。
雖然Lifi還存在著許多問題和不足，要像Wifi那樣走進千家萬戶，也還有很長的路要走。但這一新興領域已經展現出蓬勃的生命力。而這一領域的技術發展，必將為照明和顯示產業中長期發展開闢新的增長點。研發發射光電晶片，接收光電晶片，收發光學天線，控制晶片，通信晶片，收發端機以及未來可見光通信組網，可以形成從材料、晶片、模塊、系統到網絡的整個縱向產業鏈。而基於LED燈定位、手機LED通信、顯示屏LED通信、交通信號燈LED通信、點對點LED大功率長距離通信等，又能構成橫向的產業鏈。發展LED可見光通信技術，可望拉動上下游整個產業鏈，不啻為LED產業可持續發展提供一劑強心劑。這不僅需要更多科研團隊的加入，還需要相關產業的支持和投入。相信，在多方面的努力下，能夠促成產學研的立體式發展，共同推進Lifi新技術的成熟與進步。
燈光里的「摩爾斯密碼」未來，網絡或許是這樣的。
餐廳、飛機、高鐵……無論在哪一個場合，你不用再向服務員詢問「這裡有沒有Wifi？」，只要有燈光的地方，你就可以上網，甚至能夠看高清視頻。在醫院，無論手術室還是住院房，你都能隨時上網，不再擔心電磁會干擾信號。甚至在無線電波無法很好傳播的地方，比如水下，或是潛艇內部，我們也能夠保障通訊的流暢。海上的燈塔不再僅僅是閃亮的浮標，它可以發出海域安全程度等信息給遠處的輪船，使其能規避風險，安全遠航；汽車車燈甚至也能傳遞信息，提示人們規避種種風險，保障安全出行。
這就是Lifi——可見光通信技術
Lifi是近年才提出的新技術。簡單地說，給LED燈泡裝上微晶片後，可控制其每秒數百萬次閃爍，亮了表示「1」，滅了代表「0」（二進制的數據）。由於頻率太快，人眼根本覺察不到，光敏傳感器卻可以接收到這些變化。這樣一來，二進制的數據就被快速編碼到燈光信號並進行有效傳輸。燈光下的電腦，通過一套特製的接收裝置，讀懂了燈光里的「摩爾斯密碼」，就可以高速的傳輸了。
Lifi擁有很多特有的優點：兼具照明、通信和控制功能——具有能耗低、購置設備少等優勢；無電磁污染——適用于飛機、醫院、工業控制等射頻敏感領域；綠色環保、方便快捷——無須無線電頻率許可，無須開挖管道的市政許可，便攜性強，便於維護，適合在智能家居、智能交通等領域應用；適合水下通信——基於藍綠光LED燈的半導體照明技術可用於水下高帶寬通信；具有更大的帶寬潛力——未來能夠達到每秒幾百兆甚至更高的接入速度；適合信息安全領域應用——只要有可見光不能透過的障礙物阻擋，半導體照明信息網內的信息就不會外泄。Lifi作為一種照明和通信結合的新型模式可以有效推動下一代照明和接入網的發展和技術進步，已成為國內外競爭的焦點和制高點。
Lifi技術因何而生
基於LED的Lifi技術的快速發展有其深層次的市場背景，也是科技發展的必然產物。從產業發展的角度上看，LED固態照明是一種效率非常高且節能的光源，相比較普通日光燈3000小時的壽命，LED燈可以高達五萬小時。2011年我國便公布了相關條例，將於2016年全面禁止白熾燈的銷售——LED成為下一代照明技術已是大勢所趨。目前，我國照明產業市場容量達5000億元，而LED在其中的規模只占到9%，預計2015年將達到30%，而到2018年則會占有高達80%的市場份額。但是，LED產業門檻比較低，這讓市場競爭的壓力無比巨大。為了讓整個產業朝著良性態勢發展下去，大家都在考慮如何開發LED潛在應用、增加附加產值、拉高競爭門檻——正是這種歷史大背景促成了Lifi技術的誕生和發展。
在激烈的國際競爭中，中國並未落後
回顧Lifi的發展歷程，早在2000年，日本研究者就提出並仿真了利用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。隨後，松下公司與日本新瀉大學針對視障者進行步行研究，佩戴VLC技術儀器的視障者，可透過步行時VLC技術定位後傳送定位信息於儀器中。另外，已在博物館與美術館的導覽應用中，利用展覽物的照明燈光傳送畫作的展出背景信息於用戶的行動電話中。歐盟OMEGA項目（2008年1月至2010年12月）研究目的在於發展1GB以上的超高速家庭接入網。
近年來，美國關於VLC技術也開展了許多項目，例如2008年10月的美國國家科學基金重點資助VLC無線通信技術研究。值得一提的是，就在2013年10月11日，英國愛丁堡大學哈斯教授團隊交付了第一台Lifi技術的產品，演示了直播倫敦市長鮑里斯?詹森的一段講話。
在這一個領域，中國並沒有落後。科技部、上海市科委等部門也在這一戰略新興領域提前做了布局。幾乎就在愛丁堡大學哈斯教授團隊做出產品的同一時期，我們團隊也研發出了樣機，演示了高清視頻流傳輸。就傳輸速率而言，我們團隊在2013年就研發出了3.75Gb/s的離線數據傳輸速率，這個速率發布時打破了當時的世界紀錄3.4Gb/s；同時，成功實現了實時傳輸速率為150Mb/s的雙向可見光傳輸系統。今年，我們團隊的實時傳輸系統達到450Mb/s，傳輸距離可達4米。
突破這些瓶頸，Lifi前景無限
目前，限制Lifi系統傳輸速率提高的主要原因在於白光LED有限的調製帶寬，眾所周知，LED是為照明而設計的，其發光效率高。但對於通信而言，卻存在著巨大的缺陷：最廣泛使用的藍光激發黃色螢光粉LED的調製帶寬只有幾MHz。因此，如何提高LED的調製帶寬，提高系統傳輸速率，成為國內外研究者們關注的焦點。
其次，現有的技術中沒有專用的高速可見光探測器。現在普遍使用的矽基探測器其靈敏度的表現差強人意，因為這類探測器更主要用於紅外波段，對可見光波段而言並沒有特別好的性能。
另外，從產業發展而言，已有的Wifi、3G等技術都有著相應的成熟的集成晶片，但可見光通信沒有任何專業晶片，因而，無論LED燈的信號控制還是接收機信號接收後的實時處理，都需要研究人員自己像「搭積木」一般組建出來。
雖然Lifi還存在著許多問題和不足，要像Wifi那樣走進千家萬戶，也還有很長的路要走。但這一新興領域已經展現出蓬勃的生命力。而這一領域的技術發展，必將為照明和顯示產業中長期發展開闢新的增長點。研發發射光電晶片，接收光電晶片，收發光學天線，控制晶片，通信晶片，收發端機以及未來可見光通信組網，可以形成從材料、晶片、模塊、系統到網絡的整個縱向產業鏈。而基於LED燈定位、手機LED通信、顯示屏LED通信、交通信號燈LED通信、點對點LED大功率長距離通信等，又能構成橫向的產業鏈。發展LED可見光通信技術，可望拉動上下游整個產業鏈，不啻為LED產業可持續發展提供一劑強心劑。這不僅需要更多科研團隊的加入，還需要相關產業的支持和投入。相信，在多方面的努力下，能夠促成產學研的立體式發展，共同推進Lifi新技術的成熟與進步。
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