據麥姆斯咨詢(xún)介紹，光保真（LiFi）技術(shù)是由德國物理學(xué)家Harald Haas于2011年提出的一種光學(xué)無(wú)線(xiàn)通信（optical wireless communication，OWC）技術(shù)。LiFi能夠使用電磁頻譜的可見(jiàn)光部分以非常高的速度傳輸信息。得益于發(fā)光二極管（LED）的發(fā)展，LiFi的價(jià)值在今天得到了高度重視，LED成為能夠高速傳輸信息的高頻半導體光源。LED以人眼無(wú)法察覺(jué)的高頻調制信號實(shí)現這種高速通信。

 

lifi技術(shù)原理

 

利用LED燈作為信號發(fā)射源，通過(guò)在LED燈泡中增加一個(gè)微芯片，控制燈的亮滅來(lái)編碼信息，燈亮表示"1"，燈滅表示"0"。LED燈發(fā)出肉眼察覺(jué)不到的高速明暗閃爍的編碼信息，光敏傳感器接收到這些變化，利用解碼芯片恢復出與發(fā)端一樣的數據信息，進(jìn)而完成無(wú)線(xiàn)數據的發(fā)送與接收。通過(guò)這種方式，利用安裝在LED燈上的微編碼芯片可以將數據信息調制成光信號發(fā)射出去，此時(shí)經(jīng)過(guò)改裝后的LED燈相當于一個(gè)LIFI熱點(diǎn)。該LED燈發(fā)射的光信號類(lèi)似于A(yíng)P(WIFI熱點(diǎn))設備發(fā)射的電磁信號。用戶(hù)通過(guò)安裝有LIFI接收設備的智能手機、筆記本電腦、平板電腦等數據終端接收并解碼該LED燈發(fā)射的光信號，實(shí)現上網(wǎng)功能。LiFi技術(shù)是運用已鋪設好的設備（無(wú)處不在的燈泡），只要在燈泡上植入一個(gè)微小的芯片，就能變成了類(lèi)似于A(yíng)P（WiFi熱點(diǎn)）的設備，使終端隨時(shí)能接入網(wǎng)絡(luò )。

 

 

隨著(zhù)近年固態(tài)照明（SSL）技術(shù)的蓬勃發(fā)展，LED現在常用于燈具和許多其他照明設備，被視為L(cháng)iFi系統的潛在數據提供者。

 

lifi技術(shù)優(yōu)點(diǎn)有哪些？

 

與其它OWC技術(shù)相比，LiFi具有以下優(yōu)勢：

 

速度：在多次演示中已實(shí)現高速率數據傳輸，LiFi速度有時(shí)能比Wi-Fi快10~100倍；

 

安全性：使用現有技術(shù)可以輕松控制可見(jiàn)光束和強度；

 

節能：通信的傳輸能量由可見(jiàn)光承載，而可見(jiàn)光本質(zhì)上可同時(shí)用于照明應用；

 

密度：通過(guò)適當的調制解決方案，可以大大提高無(wú)線(xiàn)傳輸容量；

 

 

安全性：對于對人體可能有害的無(wú)線(xiàn)電通信，光通信是有力的潛在替代方案；

 

高帶寬：可見(jiàn)光譜代表大帶寬，無(wú)需許可，可免費使用；

 

低成本：LiFi系統比無(wú)線(xiàn)電技術(shù)需要的組件更少。

 

LiFi相比WiFi有兩大優(yōu)勢

 

LiFi比WiFi厲害的地方主要在于這兩點(diǎn)：

 

第一，安全性強。WiFi的傳輸主要是利用無(wú)線(xiàn)電波傳輸，無(wú)線(xiàn)電有一個(gè)頻率，這個(gè)頻率是可以破解的。但是LiFi是利用可見(jiàn)光進(jìn)行信息傳輸，光的成分復雜，具有波粒二象性。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是用光傳播的LiFi更加安全?？梢员苊饨ㄖ獾腤iFi盜用，室內的信息不會(huì )泄露到室外。

 

第二，速度快。世界上傳播速度最快的光速，LiFi是利用可見(jiàn)光進(jìn)行信息傳輸，而WiFi是無(wú)線(xiàn)電傳播。因此LiFi的傳播速度比WiFi更快。

 

lifi技術(shù)的缺點(diǎn)（局限）

 

雖然LiFi比WiFi更安全，也更快。但是現在的LiFi技術(shù)依然有著(zhù)種種局限。

 

第一，反向通信。目前LiFi技術(shù)最大的局限應該是反向通信，從LED燈泡可以發(fā)射信號到終端上，但是如何確保終端反射信號回LED燈泡并沒(méi)有得到完美解決。

 

第二，通信距離。雖然LiFi的速度更快，但是傳輸距離并沒(méi)有保證?，F在WiFi的傳輸距離也是有限的。如何保證用一套LiFi設備滿(mǎn)足全家的LiFi需求仍然是科學(xué)家們目前急需解決的問(wèn)題。

 

第三，干擾環(huán)境。LiFi主要依靠可見(jiàn)光進(jìn)行數據傳輸，雖然LED燈可以將光線(xiàn)調制人眼看不見(jiàn)的范圍，但如果光線(xiàn)過(guò)亮也會(huì )影響LiFi的正常傳輸。當信噪比（正常電子信號與設備額外產(chǎn)生的信號之比）過(guò)小時(shí)，信息的傳輸就會(huì )失真，正常的信息傳輸將會(huì )被弱化。

 

現在的第三代LiFi產(chǎn)品如果阻斷光源，數據傳輸仍然會(huì )中斷。LiFi技術(shù)毫無(wú)疑問(wèn)是一個(gè)比WiFi更優(yōu)秀的數據傳輸技術(shù)，但是由于種種局限全面普及推廣可能尚需時(shí)日。相信在不久的將來(lái)，這種數據傳輸技術(shù)將會(huì )徹底改變我們的生活。

 

可見(jiàn)光無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)應用領(lǐng)域

 

許多應用可以受益于LiFi技術(shù)：航空電子設備、水下數據通信、醫療保健、汽車(chē)和運輸以及教育等。

 

(1)智能交通:由于夜晚沒(méi)有白天自然光的干擾，LIFI運行效果更好。將路燈作為基站，建設一個(gè)光通信網(wǎng)絡(luò )，在交通領(lǐng)域能發(fā)揮積極的作用。車(chē)燈作為接收器可接收光信號，并通過(guò)解碼芯片和顯示芯片將光信號還原成數據信息并通過(guò)顯示屏顯示出來(lái)。用戶(hù)通過(guò)該網(wǎng)絡(luò )可查詢(xún)交通狀況，合理的選擇交通路線(xiàn)，緩解交通擁堵的狀況。在交通安全方面的應用中，當前車(chē)檢測到后車(chē)跟隨距離小于5米時(shí)，可通過(guò)尾燈發(fā)出提醒保持車(chē)距的信號，后車(chē)頭燈接收到信號后，做出減速的動(dòng)作。當車(chē)速過(guò)快LIFI接收設備數據解碼超過(guò)各路段的限速要求時(shí)，路燈就會(huì )向該車(chē)發(fā)出減速信號，提醒車(chē)主減速。給每個(gè)LED照明燈調制一個(gè)路標信息，對不清楚路線(xiàn)的車(chē)主，通過(guò)車(chē)燈的光敏接收器接收路標信息，可完成導航功能。

 

(2)智能家居:用戶(hù)通過(guò)自主設計的手機APP控制手機閃光燈，發(fā)出調制的光信號控制開(kāi)門(mén)，可替代傳統的鑰匙，免去帶鑰匙的繁瑣和丟鑰匙的風(fēng)險。將家里天花板上的照明燈改裝成可180度視角發(fā)射光信號的LIFI熱點(diǎn)，設置一個(gè)多功能開(kāi)關(guān)用于控制該光源。在各電器上安裝LIFI接收設備，通過(guò)多功能開(kāi)關(guān)可控制各電器的通斷和運行。

 

(3)智能定位:由于目前的通信網(wǎng)絡(luò )采用電磁波傳輸信號，在一些電磁波無(wú)法傳播的場(chǎng)所如礦井中無(wú)法實(shí)現通信，當發(fā)生礦難時(shí)，礦井中的礦工因無(wú)法與外界通信而失去聯(lián)系，加大了營(yíng)救難度和傷亡程度。LIFI技術(shù)的出現能有效監測和定位礦工的位置。在每位礦工頭盔上配置的LED照明燈調制一個(gè)獨一無(wú)二的代碼，作為身份標識。通過(guò)隧道照明燈搭建的網(wǎng)絡(luò )，可將身份信息傳至井外，實(shí)現與外界的通信。

 

從本質(zhì)上講，LiFi有助于解決眾多應用中的特定問(wèn)題：例如，通過(guò)使用光纖代替銅線(xiàn)纜減少飛機的重量，或消除醫院中電磁干擾的風(fēng)險。更廣泛來(lái)說(shuō)，LiFi還可以為通信網(wǎng)絡(luò )提供額外的帶寬容量（技術(shù)可實(shí)現時(shí)）。

 

以上就是lifi技術(shù)原理、優(yōu)缺點(diǎn)、應用領(lǐng)域的相關(guān)知識介紹，關(guān)于在此背景下，技術(shù)/系統集成將成為L(cháng)iFi發(fā)展的關(guān)鍵，但需要了解的是，組件/功能的選擇（例如LiFi系統設計）在LiFi系統性能中也扮演著(zhù)重要作用。

 

 

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