能夠讓燈泡實現上網功能的是一項新技術，學術界稱其為可見光通信（Visible Light Communication,VLC）技術。藉助這項無線通信技術，未來的LED照明燈、交通信號燈、電視機背光源、電器信號指示燈等等都可以通過功能複用，實現通信功能。
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（一）“有燈的地方就能通信”是怎麼做到的？
無線通信業務與應用的海量需求促使射頻識別、藍牙、超寬帶、WiFi等無線通信技術層出不窮，這同時也加劇了無線電頻譜資源的供求矛盾。
為尋求新的頻譜資源和信息傳輸媒介，科學家把目光轉向了可見光。光和無線電波一樣，都屬於電磁波的一種，因此二者傳播網絡信號的基本原理是一致的。
所謂可見光通信，就是利用熒光燈或發光二極管發出的高速明暗變化光信號來傳輸信息，目前主要使用的是LED燈通信。
圖：發光二極管
可見光通信技術使幾乎無處不在的照明設備搖身一變，具備了“無線路由器”、“通信基站”、“網絡接入點”甚至“GPS衛星”的功能。那麼，這究竟是怎麼實現的呢？
簡單來說，其實就是給普通的LED燈泡裝上能通信的“調製電路”，從而控制它每秒數百萬次閃爍，然後可以用明表示1，用暗代表0。這個閃爍速度如此之快，人眼根本覺察不到，不過通信用的光探測器卻可以接收到。就這樣，二進制的數據被快速編碼成明暗變化的燈光信號並進行了有效的傳輸。
而燈光下的電腦等上網終端，則需要藉助一套特製的接收裝置，讀懂燈光裡的“莫爾斯密碼”。
（二）既高速又便攜，兼具光通信和無線通信優點
可見光通信和傳統的射頻無線通信相比，有許多不一樣的優點，它比射頻WiFi更加符合無線通信技術“高速、大容量、安全放心”的發展要求。
圖：可見光通信的三大優點
1.單點高速率
與基於射頻信號的無線電通信技術相比，基於可見光的無線光通信技術的速率優勢已經初步顯示。
2015年，復旦大學的研究團隊利用紅綠藍黃四色LED，通過波分複用技術加DMT技術創造了可見光通信的非實時傳輸峰值總速率8Gbps。2015年，中國科學院半導體所團隊利用熒光型LED，通過帶寬拓展技術創造了可見光通信的實時單路傳輸速率610Mbps。
2.系統大容量
為了實現寬帶大容量的無線通信，無線基站的發展方向是不斷提高蜂窩小區的複用度。
因為光的空間複用性比電的空間複用性要好，能建立比射頻無線更小的光無線小區，故可以在給單用戶提供高速實時通信的同時，通過眾多非常小的無線光通信小區組網，實現無線光網絡系統的超大容量。
舉例來說，如果一節地鐵車廂裝200個小燈珠，每顆燈珠設定100Mbps的通信速率，那麼就可以構建一個無線通信容量20 Gbps的局域網。
3.通信安全
可見光通信的信號可見易控，靠透鏡和燈罩就可以靈活控制信號覆蓋區域，有效防止信息洩露。同時，可見光通信能通過肉眼直接觀察信號覆蓋區域，不再擔心“第三隻耳朵”，能給通信用戶帶來前所未有的心理安全感。
（三）讓照明LED實現高速通信，其實並不容易
光纖通信系統中的LED 光源功率一般為毫瓦量級，PN結（一塊半導體晶體一側摻雜成P型半導體，另一側摻雜成N型半導體，二者相連的接觸面則稱為PN結）的結面積小，對應的結電容也小，比較容易實現高速調製。
可見光通信系統如果採用照明用的大功率發光二極管，單顆LED的功率最大可以做到1瓦到幾瓦，PN結面積大，比較難實現高速調製。
以單顆功率1瓦的GaN（氮化鎵，第三代半導體材料）材料的LED為例，其芯片面積大概1平方毫米，表徵藍光通信速率的3dB帶寬大概是12MHz，塗覆黃色熒光粉後，因為熒光粉的餘暉效應，白光中黃光的3dB帶寬大概是3MHz。
所以，不通過特殊處理，照明最常用的大功率熒光型LED就無法實現高速的可見光通信。
圖：熒光型LED的光譜及帶寬
拿汽車運輸貨物來舉例，要想提高貨物運輸量，既可以通過拓寬馬路寬度，也可以通過增加汽車上貨物層疊的高度來實現。同樣，對於通信系統來說，要想提高通信速率，既可以通過拓展系統帶寬，也可以通過提高頻帶利用率來實現。
圖：決定通信速率的因素
要想拓展系統帶寬，簡單的方法是用RGBY（紅綠藍黃）多色LED來做光源，這樣既規避了熒光粉的餘暉效應，還可以利用多色複用提高系統總帶寬。不過，這種方案的最大問題是在多路通信時很難保證理想的白光混色。
此外，RGB或者RGBY型LED因為成本問題，在照明領域遠不如熒光型LED普及，這也是該技術方案要面對的一個問題。
因此，如果有辦法拓展熒光型LED的帶寬，則實用價值會更大。當然，要想提高頻帶利用率，也可以採用高階調製。現代通信技術中的正交振幅調製(Quadrature Amplitude Modulation, QAM)技術和正交頻分複用技術 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 常被用於可見光通信系統中。
但是，類似於OFDM這類調製信號，因為信號的峰均比很大，對發射機功率的設計要求比較高，所以既有利又有弊。特別要說明的是，因為OFDM系統需要D/A和A/D轉換，系統結構複雜，如果沒有專用集成電路的支持，很難實現高速實時傳輸。
截至2017年，OFDM的非實時傳輸系統峰值速率雖然能到10 Gbps量級，但是OFDM的實時可見光通信系統速率只能到100 Mbps左右。
此外，要提高可見光通信系統的通信速率，還可以在上述技術基礎上，通過空間的多入多出複用（MIMO）、偏振態複用等增加系統的複用維度，從而進一步提高系統總的通信速率。
總之，基於照明LED的可見光通信系統的通信速率具備很大的提升空間。
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