解密Li-Fi技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀以及未來趨勢

文章來源:恒光電器

發(fā)布時間:2017-09-05

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 Wi-Fi對移動計算的使用產(chǎn)生了巨大的影響,，道路照明,，使員工可以在任何地方訪問公司網(wǎng)絡(luò)，咖啡店也能成為獨立工作人員的辦公地點,。 但Wi-Fi也有其缺點,，所以誕生了一個新的標(biāo)準(zhǔn)：Li-Fi，如果它可以順利上市,，將能夠填補Wi-Fi技術(shù)的空白,。

Wi-Fi的問題在于信號覆蓋范圍小,，尤其是面對墻壁，也容易被黑客劫持,。雖然近年來帶寬增加,，但當(dāng)太多人同時訪問Wi-Fi時，速度非常容易變慢,。

增加更多的Wi-Fi最多只是一個部分的解決方案,。它不能解決安全問題，照明產(chǎn)品,，只能部分解決可擴展性問題,。

Li-Fi或者可見光無線通信，這是一種新興的無線協(xié)議,，使用可見光譜來提供無線網(wǎng)絡(luò)接入,。Li-Fi發(fā)射器使用LED燈來調(diào)節(jié)光強度，大多超出我們眼睛可以感知的范圍,，并且被光敏接收器讀取為數(shù)據(jù),。由于LED已經(jīng)使用芯片來控制其輸出，因此它們可以每秒調(diào)制高達數(shù)百萬次,，理論上傳輸數(shù)據(jù)速度可以比Wi-Fi快100倍,。

但是Li-Fi不是要替代Wi-Fi，而是一種補充,。無論我們使用智能手機,，平板電腦還是筆記本電腦，兩者將同時存在,，這需要一個特殊的接收器和發(fā)送器來發(fā)送和接收Li-Fi信號,。 也需要一個特殊的編碼器/解碼芯片將光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)。

Li-Fi仍然是一項正在進行中的技術(shù),，但其發(fā)明者表示,，IEEE正在考慮將其納入802.11 Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)。“通用照明的發(fā)光二極管（LED）的引入對于將可見光譜用于無線通信產(chǎn)生了越來越大的興趣,。” 但標(biāo)準(zhǔn)機構(gòu)仍在尋求其成員的反饋,。IDC移動設(shè)備技術(shù)和趨勢項目經(jīng)理Will Stofega 表示，“獲得標(biāo)準(zhǔn)認可是很艱難的,。” “總是有生態(tài)系統(tǒng)和政治上的利益,，我總覺得需要大量的工作，但Li-Wi是替代連接技術(shù)中最有希望的,。”

Stofega警告說,， led亮化工程，既得利益者將會對造成任何潛在威脅他們收入的技術(shù)產(chǎn)生恐懼和懷疑,。就像一些4G廠商因為威脅其市場主導(dǎo)地位而反對5G,，所以Li-Fi也可能會面臨反對,。他說：“在Wi-Fi論壇上肯定會有人說Li-Fi是一個糟糕的想法。”

無線頻譜資源緊張

使用光傳輸數(shù)據(jù)并不是什么新鮮事; 電視遙控器就是這樣的運作方式,。 但遙控器使用紅外線，其距離和傳輸量受到嚴(yán)格的限制,。

愛丁堡大學(xué)移動通信主席兼pureLi-Fi公司聯(lián)合創(chuàng)始人/首席科學(xué)官Harald Haas教授在2011年首次提出了Li-Fi,，該公司試圖將Li-Fi推向市場。

Haas表示,，無線頻譜資源緊張,，啟發(fā)他創(chuàng)建Li-Fi。 Haas曾經(jīng)在西門子公司從事4G方面的工作,。他意識到無線頻譜對于多媒體時代是不夠的,。 此后，他開發(fā)了世界上第一個Li-Fi無線發(fā)射器,，并與法國照明制造商Lucibel合作,，制造了第一個完全集成的Li-Fi照明燈具，并在今年的移動世界大會上進行了展示,。

他說：“今天的Li-Fi就像是十五年前的Wi-Fi,，而在五到十年的時間里，Li-Fi將像Wi-Fi一樣無處不在,。”

思科企業(yè)網(wǎng)絡(luò)集團高級工程副總裁Anand Oswal表示,，思科認為Li-Fi是一項令人興奮的新興技術(shù)，具有很大的潛力,。 思科的策略是建立Li-Fi技術(shù),，最終開發(fā)產(chǎn)品，但他補充說：“我們還處于探索階段,，思科還沒有對Li-Fi的產(chǎn)品和解決方案做出任何決定,。”

思科的一個潛在的整合領(lǐng)域是其數(shù)字化建設(shè)計劃，這是一套解決方案,，產(chǎn)業(yè)資訊,，與飛利浦，Microchip,，CREE和Molex的供應(yīng)商合作,，利用思科的以太網(wǎng)供電（PoE）和通用以太網(wǎng)供電（UPoE）的創(chuàng)新，為企業(yè)提供電力照明系統(tǒng),。

Oswal表示：“將企業(yè)中的每一個光轉(zhuǎn)換為無線通信媒介的能力,，是這個解決方案未來的演變趨勢。 思科正在與合作伙伴合作,， led亮化工程,，探索如何將技術(shù)無縫集成到思科的無線基礎(chǔ)架構(gòu)中,。 “這將使Li-Fi技術(shù)擁有領(lǐng)先Wi-Fi領(lǐng)域的數(shù)十年創(chuàng)新。”

能源控制和IoT解決方案供應(yīng)商EMC的總裁兼CEO Jerry Johnson表示,，對Li-Fi非常感興趣的是零售商,，他們將其視為潛在的藍牙信標(biāo)技術(shù)的替代品。 他也看到政府,，機場和商業(yè)空間和大廈的所有者的興趣,，他們希望補充Wi-Fi或使用在會議室使用Li-Fi。

EMC計劃成為全國范圍內(nèi)Li-Fi燈泡的經(jīng)銷商,，并已將其部署在80個測試站點,。

他說：“我認為將來會有Li-Fi和Wi-Fi的結(jié)合，Li-Fi占據(jù)主導(dǎo)地位,。” “ Li-Fi將大大提高網(wǎng)絡(luò)的總體帶寬,，速度和可靠性，更不用說提高通信能力,。”

一些公司正在對Li-Fi進行測試,，但現(xiàn)在他們沒有對外透露相關(guān)信息。 他補充說,，CCC認證,，EMC自己的研究表明，Li-Fi傳輸數(shù)據(jù)可以比傳統(tǒng)Wi-Fi快100倍,。

Li-Fi如何運作

常規(guī)LED燈和支持Li-Fi的燈泡之間的關(guān)鍵區(qū)別在于Li-Fi燈泡中的驅(qū)動電路發(fā)送和接收無線信號,，行業(yè)資訊，使用不同強度的光對數(shù)據(jù)進行編碼,。 一些燈可以通過連接CAT5電纜連接到網(wǎng)絡(luò),， led質(zhì)量，而其他燈可以通過電源線連接接收數(shù)據(jù),。

Li-Fi創(chuàng)建了一個雙向鏈路,，在兩端使用特殊的光電探測器：一端是在房間的LED燈中，另一端在移動設(shè)備或者插入到移動設(shè)備的無線發(fā)射器上,。 無線發(fā)射器將數(shù)據(jù)發(fā)送回LED,。 當(dāng)你在有多個Li-Fi燈的房間中移動時，設(shè)備會自動檢測最強信號來自哪里,，并轉(zhuǎn)移到該光源,，因此信號始終保持連接和最佳狀態(tài)。

Haas估計智能手機和其他設(shè)備將在兩三年內(nèi)開始推出Li-Fi信號芯片,。Stofega表示,，照明方案，他沒有聽到移動廠商對Li-Fi表示興趣，大部分廠商都在專注于5G,。

他說：“這不是很難做,，恒光，也不是很貴,，但是移動廠商會希望Li-Fi得到驗證之后再進行部署,。“他說。 “我甚至不愿意全力投入5G,，因為他們?nèi)匀辉谥贫��?biāo)準(zhǔn),。”

但是Li-Fi與Wi-Fi在幾個關(guān)鍵方面不同， led商業(yè)照明,，例如范圍，抗干擾和吞吐量,。 無線頻譜的局限性之一是當(dāng)你從2.4GHz上升至5GHz時,，你將失去覆蓋范圍。 如果高于5GHz,，那么這個范圍會進一步縮小,。

理論上，Li-Fi的吞吐量遠遠超過Wi-Fi,。 pureLi-Fi剛剛發(fā)布了一個產(chǎn)品,，單個小型微型LED能夠以8 Gbps的速度進行傳輸。 現(xiàn)在2.4GHz 和5GHz頻段已經(jīng)與諸如無線電話,，行業(yè)資訊,，藍牙設(shè)備和Wi-Fi之類的現(xiàn)有設(shè)備出現(xiàn)飽和，更不用說像增強現(xiàn)實,，虛擬現(xiàn)實,，無人駕駛汽車和數(shù)十億個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備這樣的新技術(shù)。

由于可見光與其他類型的射頻頻率完全不同,，因此不存在信號干擾的可能,，而且可見光是整個300 GHz 無線電頻譜的1000倍，Haas指出,，LED燈甚至不需要明亮到足以讓人看得見,。