（太高端，直接复制过来算了）
可见光通信有未来吗？
1. 可见光通信背景介绍
可见光通信在 2000 年推出来，前提是利用 LED 光作为光源，叫发光二极管。
LED 的优势：LED 诞生以来，以每十年亮度提高 20 倍，价钱降低为原来 1% 的速度发展，而且技术日趋成熟，功能不断完善。和白炽灯、节能灯相比，LED 具有效率高，寿命长的优点，稀土添加量是节能灯的千分之一。这些特性使得 LED 灯迅速挤占了全球市场，受世界各国的亲睐。
2000年，日本研究者提出并仿真了利用 LED 照明灯作为通信基站进行信息无线传输的室内通信系统。
2003年，日本成立了 VLCC 可见光通信联盟，迅速成为国际组织。
2008年，实现了可见光通信最远传输距离 2000 米，传输速率为 1022bit/s。
2010年，利用 LED 交通信号灯作为发射机的可见光通信技术，传输速率是 4800kb/s ，距离 300 米。
虽然可见光通信的发源地在日本，但是由于政府重视，研究资金充裕，所以欧美可见光通信的研究已经变成了全球领头羊。
王云路的博士导师叫 Harald Haas 教授，是早期研究无线通信的，2011年在 TED 论坛上第一次把可见光通信技术带到公众视野。同时，他提出要开发基于 VLC 的室内光通信技术，并给这项技术起名 LiFi。
简单来说，LiFi 和无线光通信的关系， 与 WiFi 和传统无线通信的关系相似。LiFi 给用户提供一套高效、稳定、实用的室内可见光通信技术。
2012年，英国科学家展开了“超并行可见光通信”的项目，其中，Haas教授的团队使用一种特殊的 LED 灯叫 uLED 进行可见光通信，首次实现了单灯 3.5G/s 的超高速传输。用 RGB 三种颜色合成白光进行可见光数据传输，达到了 14G/s 的速度。理论上来说，如果充分利用光谱的带宽，现有的技术就可以达到 100G/s 以上的速度，这确实是个超高速了。
国内的研究情况：
2014年，国家 863 重大专项里首次将可见光通信单独立项，标志着国家开始在这个领域进行大力投入。今年王博士参加国际无线通信学术会议(IEEE ICC)时，也发现国内许多研究无线通信和光纤通信的实验室纷纷转投可见光通信中，这背后既有国家政策扶持的原因，也有行业大趋势处于整体上行的因素。总的来说，可见光通信正处于一个蓬勃发展的时期，但毕竟发展时间较短，许多技术和工程问题还亟待解决。
2.LiFi的技术特点分析：
我们给 LiFi 技术定义以下几个特征:
采用商用 LED 灯进行无线网络信号传输;
每个信号发射节点可以具备同时服务多个用户的能力;
通信环节是距离用户最后十米内的无线通信。
LiFi 的优点主要体现在以下几个方面：
第一：高容量，通信数据率=频谱带宽x频谱效率。提升频谱效率是一件非常困难的事情,因此从 2G 到 4G，甚至以后的 5G，提升带宽变成了增大数据率的主要途径。
第二：高效率，LiFi 技术的载体 LED 灯既实现了照明，又实现了上网通信，同时还可以实现对家用电器以及安全防范设备等控制终端的智能控制。照明、智能通信、智能控制三者有机融合，能为人类提供更加节能降耗、绿色环保的生活方式。可见光通信高效率的另外一个体现是高度空间复用。光信号的路径损耗大，因此每一个 LED 灯照射范围有限，通常我们会在一个房间内布置多个 LED 灯。通过合适的距离控制，在一个房间里的 LED 灯可以做到相互不干扰。这样他们的通信频谱资源就可以重复利用。
第三：安全性高。LiFi 技术依赖于光线进行信号传递。而一个房间的光线是无法穿透墙壁被其他人窃听的。因此 LiFi 还适合安全领域应用——只要有可见光不能透过的障碍物阻挡，半导体照明信息网内的信息就不会外泄。
LiFi技术的研究瓶颈：
第一个瓶颈：LiFi 需要有非常高的数据率才有可能比其他产品更具竞争性。
从目前看，LiFi 的调制带宽局限在灯上，普通商用的 LED 灯可调制度带宽太小了，所以需要研发高带宽的 uLED 灯才能达到单灯 3.5G/ s 的传输速率。不过要达到这个照明和实用效果，需要把许多 uLED 紧密地排列起来，增加发射功率。但是 uLED 的散热问题无法解决，所以目前来看，用传统商业的灯，传输速率还需要再进一步去突破。
第二个瓶颈：是缺乏杀手锏应用。
虽然LiFi在应用层面上的研发是工业界需要做的事，但是它的大方向在实验室，而当下所有的研究都存在一个问题，就是不具有对其他技术产生压倒性的优势，基本上没有哪个应用是非LiFi不可。如果没有杀手级应用，很多技术就很难以扩张。所以现在如果没有富有想象力的新应用出现，那可能可见光通讯就会沦为很小众的技术，甚至变成一个鸡肋技术。
Lifi的商业化和PureLiFi公司介绍：
Lifi的商业化中最主要的一个公司叫做PureLiFi，由王博士的导师Haas教授带动成立。是世界上第一家对LiFi技术进行产业化的公司，由Rarald Haas教授担任公司的首席科学家。我们昨天讲过，最先进的科技公司都是双长制的，教授担当首席科学家。而爱丁堡大学也是这样的机制。
2013年PureLiFi以5000英镑的价格向一家美国医疗卫生供应商出售了第一台LiFi设备，这标志着LiFi商业化的正式开始。而在过去的三年里面，PureLiFi公司陆续推出了三代产品。
第一代产品比较简单粗暴，两个LED灯相互对照，完成通信的上下行。相当于发射一个灯，接收一个灯。我们都知道，WiFi通信的上下行都需要有足够的带宽支持，光发射不行，还要有接收能力。
第一代的LiFi支持通信距离在2～5米，上下行传输速率各为5兆/s，这个照明强度是符合室内照明需求的。所以基本上第一代已经可用了。
第二代产品叫做Li-Flame，相较于第一代产品，Li-Flame改变了对灯的依赖，所以这个产品不用包含灯本身，它只需要一个信号转换器，对现有的商用LED灯添加LiFi功能就可以实现。
但是它需要通过控制电力线来控制LED灯的发射数据，还需要有单独的网线。所以第二代虽然省掉了LED灯，但是总体来说在安装上还是比较麻烦。
第三代产品叫LiFi-X，是2015年底推出来的，主要改进在两个地方。
第一个是发射端的驱动器不再需要以太网口，LiFi-X 支持电力线信号传输。在通信时，我们只需要把路由器接出来的网线插在转换装置上，将转换器插在屋内的插座上，然后电力线就可以加载网络信号了。
另外一个改进是接收端，原来的接收端比较大，第二代接收端只有一个u盘大小，通过这个u盘插口就能够接收信号，产生供电。
此外，这一代产品通过技术方式让信号在反射信道下不能被窃听，安全性进一步提升。
其他Lifi公司简介：
除了PureLiFi以外，市场上还有一些初创公司也在做相应的产品。
欧洲的OledComn，美国的ByteLight，这两个公司主要利用LiFi技术做室内精确定位。
俄罗斯的Stins Coman公司也开始做LiFi产品，但具体情况暂不清楚。
法国迪斯尼也开发了一些LiFi产品，他们想用LiFi技术做网络控制，比如说小火车走到灯底下的时候就会播歌曲，小朋友用发光魔棒在某个地方一挥，就会产生相应的效果。
中国的LiFi企业目前比较稀少，大部分都是高校老师出来开公司，而且和我们讲的双长制不太一致，还基本上是老师自己出来做CEO，造成产品性能不是很好。
据说，北京有一家初创公司用LiFi为博物馆布置无线讲解网络，用户每走到一个展品处，通过手机和适配器就可以接听关于展品的讲解信号。这个公司在北京市政府的帮助之下已经拿下了北京市数十家博物馆的网络改造订单。
总之，现在LiFi依然处于发展的前期阶段，通信行业巨头，像华为、三星、intel都没有进入到这个行业中来，但是一直在观察着这个行业的发展。目前，王博士他们的实验室和苹果也有接洽，准备开展项目合作，讨论如何把LiFi接受器安装到手机上，但是具体操作还在讨论当中，估计离商用还有不远的距离。
王博士对LiFi技术发展的总结和观感：
王博士的工作是在爱丁堡大学LiFi研发实验室里做研究，目前并没有参与到公司的产品研发，所以只能从技术角度谈一谈LiFi的发展前景：
第一：LiFi 的高数据率可能短期之内很难实现。虽然在实验室做出了几 G 甚至数十 G 的数据率，但依靠的是特定的灯以及各种优化手段。从 PureLiFi 的产品性能里可以看出，现在的实用 LiFi 产品数据率距离 100Mbit/s 还有一段距离，就更别提上 1G 了。目前已有的 WiFi 路由器实现几十兆速度也不成问题，因此 LiFi 想实现对其数据率的碾压还需要一定时间。其中灯是最关键的因素。
第二：任何一个关于通信的行业都不是某个公司可以单独推动的。通信的特点是收发分离，未来 LiFi 接收端一定会集成在电脑，手机或者 VR 上，而发射端是路由器或者是灯的驱动器构成。这些部件将会由不同公司来开发。如果对产业更加细分，芯片又会从收发端分离出来，成为第三方涉及到 LiFi 技术的公司。整个产业链需要一套统一的通信协议完成串联，而通信协议的制定一般都是由大公司主导的通信协会完成。换句话说，如果大公司一直没有进入，这个行业很难飞速发展。
第三：关于 LiFi 的应用场景多种多样。比如路灯、医院、矿井、油田、飞机，带有 LED 的玩具、娱乐器械、保密场景等。不是所有的地方都需要高数据率，LiFi 研发最关键的环节在于找到适合的应用场景，不是刷出高数据率。我们需要发挥想象力，为 LiFi 找到一个突破口，带动整个行业快速发展起来。
本次供稿前哨团成员：王云路博士
10年通信领域学习经历，五年无线通信科研经验，对国内和全球在无线通信领域的发展有深入了解；是北京邮电大学通信专业的本科生，北京航空航天大学和英国爱丁堡大学无线通信和信号处理专业的双硕士，英国爱丁堡大学的可见光通信的博士。
目前研究可见光通信LiFi领域，导师是Harald Haas教授，可见光通信技术的先驱， LiFi之父。
待续