使用LED可見光通訊技術的Li-Fi前景誘人，可為人們提供一個新的無線通訊替代方案，可望在市場大放光芒。近期歐洲業者已積極展開實場測試，並加緊打造Li-Fi燈具商品，有望在2016年第三季正式上市。
全球的行動聯網裝置爆發性的成長，連帶將無線通訊推升到生活必須存在的境界。然而，目前的無線網路以無線電波做為傳輸媒介，可利用的頻譜稀少且昂貴；新研發的Li-Fi(Light Fidelity)技術是利用電磁波可見光的部分，透過發光二極體(LED)照明設備提供免費的數據通訊服務；近期Velmenni已開始進入實測階段，而pureLiFi也與Lucibel研發殺手級Li-Fi燈具，搶進LED光通訊商用市場。
Li-Fi實測數據亮眼 為商用發展注入強心針
Li-Fi技術可望引爆智慧照明商機。愛沙尼亞(Estonian)的新創公司Velmenni近期宣布，其於辦公室內實際測試Li-Fi技術，已可達到1Gbit/s的傳輸速度。
Velmenni是用Jugnu智慧LED燈泡來進行Li-Fi技術實測；該技術是採用光作為傳輸的無線通訊系統，而不是傳統的無線電頻率。儘管相較於無線電波，使用光來做為傳輸數據將受到限制，但若是可以適當的使用Li-Fi技術，將具有大量開發的可能性(圖1)。
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| 圖1 Li-Fi筆記型電腦資訊傳輸應用示意圖 |
Li-Fi將是解決Wi-Fi在傳輸量上困境的替代解決方案。Velmenni利用一個MATLAB開發的圖形使用介面(GUI)，以及用Arduino和光電二極體(Photodiodes)打造的接收器電路，成功以可見光轉移一個文字檔(Text File)，將串列資料從個人電腦(PC)和筆記型電腦，傳送到微控制器板。Velmenni只須要將微控制器板維持在筆記型電腦螢幕前面，數據就會開始利用可見光通訊無線傳輸。
據悉，現在Velmenni正在將此一獨特技術實作於他們的Jugnu智慧型LED燈泡，此燈泡可將數據資料傳輸到其他的燈泡、行動電話及網際網路。此外，Velmenni也還在開發一個可接收來自智慧燈泡數據的Android應用程式(App)，以便與智慧LED燈泡進行互動。
事實上，Li-Fi技術早在2011年就已出現，是由Harald Haas教授所研發，Haas目前擔任愛丁堡大學行動通訊的主席，以及愛丁堡大學Li-Fi研究與發展中心的董事，他同時也是PureLiFi公司的創始人兼首席科學長。
Li-Fi是一種基於光通訊技術提供高速、雙向網絡，是一種類似於Wi-Fi的行動通訊。雖然Li-Fi可以從現有的Wi-Fi網路空間下載數據，滿足更大下載(Downlink)需求，但Li-Fi與Wi-Fi的關係就像是現有的無線或有線網路基礎建設一樣，是彼此互補的關係。
此外，Li-Fi是使用電磁波頻譜的可見光部分，以非常高速來傳輸訊息。這與已建立的無線通訊系統相比，如Wi-Fi使用傳統的無線通訊射頻(RF)訊號來傳送數據不同(圖2)。據了解，Li-Fi是屬於光無線通訊(OWC)的類別。OWC包含紅外線、紫外線通訊及可見光。然而Li-Fi是一種獨特的可見光，可同時用於照明和通訊。
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| 圖2 Li-Fi的室內應用情境示意圖 |
Haas表示，Li-Fi是通過照明使用可見光頻譜傳輸數據，這些數據的傳輸是免費的，這些照明設備可以為用戶帶來現成的無線通訊服務。
再者，Li-Fi的數據傳輸方式是透過調製光的強度，利用光敏探測器接收訊號，將光訊號調解成電子形式。這種調製方式不是人類的眼睛可輕易察覺到的。
Haas的團隊已發布初步的概念，其結果證明Li-Fi技術有可能把市售的發光二極體(LED)燈泡變成寬頻(Broadband)無線傳輸系統。除此之外，2015年年初，英國牛津大學的研究人員也利用Li-Fi技術實現高達22Gbit/s雙向傳輸速度，達到新的里程碑，這意味著，檔案大小約1.5GB的十八部電影可在一秒內完全下載。Li-Fi的出現可說是為網路技術的發展挹注新活水。
Li-Fi的實測數據展現其商用後的發展潛力，因此歐洲業者pureLiFi與Lucibel正通力合作，開發Li-Fi燈具。
Li-Fi燈具即將亮相。蘇格蘭無線光通訊公司pureLi-Fi為加快搶攻Li-Fi市場，近日與法國LED照明產品供應商Lucibel合作，攜手研發歐洲首款商品化Li-Fi燈具；將pureLiFi的技術運用至Lucibel的LED照明燈具，藉以減少通訊和照明服務整合至單一基礎建設之成本，同時提升安全性、定位和無線通訊系統的整體性能，此產品可望於2016年第三季上市。
pureLiFi營運長Harald Burchardt表示，pureLiFi與Lucibel合作，能替pureLiFi提供上市的重要管道，以及實現長期基礎建設的推廣。許多數據顯示，Li-Fi正快速地從新興技術演變成跨多產業的現實生活應用(圖3)。另一方面，Lucibel主席兼執行長Frédéric Granotier認為，藉由跟pureLiFi合作，Lucibel可提供客戶通訊解決方案，為照明解決方案增添新附加價值。
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| 圖3 Li-Fi可見光通訊技術也可用於行動通訊裝置。 |
pureLiFi創辦人兼首席科學長Harald Haas指出，與照明製造商合作，是重要的里程碑，這意味著照明產業將擁抱一個嶄新的Li-Fi商機，彷彿如同攝影產業從類比轉移到數位技術一般(圖4)。
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| 圖4 Harald Haas教授研發Li-Fi技術的測試情境 |
據悉，首款Li-Fi照明設備將安裝在巴黎拉德芳斯(La Defense)的Sogeprom公司總部。Sogeprom是法國興業銀行(Societe Generale)子公司，其透過Li-Fi來提供給客戶下一個世代的無線聯網。
Sogeprom代理副總裁Pierre Sorel表示，高頻寬的Li-Fi十分適合安裝在該公司辦公室，其符合客戶對提高行動性、系統安全和連結性的需求。
無線通訊翻新頁 可見光通訊顛覆想像
Haas在一場TED的演講提到，Li-Fi可見光通訊技術只要將一個微小的晶片置入到每一個照明設備中，就整合了照明和無線數據傳輸的功能，該技術應用前景超乎想像。
若LED智慧燈泡應用在車燈上(圖5)，可使車輛之間能進行溝通，利用訊號燈做訊息交換可阻止事故發生；此外，全世界尚有好幾百萬的路燈佇立在街道上，若將這些智慧燈泡裝置在路燈上，即使是路燈也能成為免費的發射點，這將進一步擴展無線通訊的應用，打造全新的無線網路使用情境。
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| 圖5 Li-Fi車燈應用示意圖 |