解密Li-Fi技術發展現狀以及未來趨勢

文章來源:恒光電器

發布時間:2017-09-05

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 Wi-Fi對移動計算的使用產生了巨大的影響，道路照明，使員工可以在任何地方訪問公司網絡，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準：Li-Fi，如果它可以順利上市，將能夠填補Wi-Fi技術的空白。

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議，使用可見光譜來提供無線網絡接入。Li-Fi發射器使用LED燈來調節光強度，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據。由于LED已經使用芯片來控制其輸出，因此它們可以每秒調制高達數百萬次，理論上傳輸數據速度可以比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送器來發送和接收Li-Fi信號。 也需要一個特殊的編碼器/解碼芯片將光信號轉換成數據。

Li-Fi仍然是一項正在進行中的技術，但其發明者表示，IEEE正在考慮將其納入802.11 Wi-Fi標準。“通用照明的發光二極管（LED）的引入對于將可見光譜用于無線通信產生了越來越大的興趣。” 但標準機構仍在尋求其成員的反饋。IDC移動設備技術和趨勢項目經理Will Stofega 表示，“獲得標準認可是很艱難的。” “總是有生態系統和政治上的利益，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產生恐懼和懷疑。就像一些4G廠商因為威脅其市場主導地位而反對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

使用光傳輸數據并不是什么新鮮事; 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格的限制。

愛丁堡大學移動通信主席兼pureLi-Fi公司聯合創始人/首席科學官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，啟發他創建Li-Fi。 Haas曾經在西門子公司從事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，他開發了世界上第一個Li-Fi無線發射器，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。”

思科企業網絡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，具有很大的潛力。 思科的策略是建立Li-Fi技術，最終開發產品，但他補充說：“我們還處于探索階段，思科還沒有對Li-Fi的產品和解決方案做出任何決定。”

思科的一個潛在的整合領域是其數字化建設計劃，這是一套解決方案，產業資訊，與飛利浦，Microchip，CREE和Molex的供應商合作，利用思科的以太網供電（PoE）和通用以太網供電（UPoE）的創新，為企業提供電力照明系統。

Oswal表示：“將企業中的每一個光轉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，探索如何將技術無縫集成到思科的無線基礎架構中。 “這將使Li-Fi技術擁有領先Wi-Fi領域的數十年創新。”

能源控制和IoT解決方案供應商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技術的替代品。 他也看到政府，機場和商業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Li-Fi燈泡的經銷商，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的結合，Li-Fi占據主導地位。” “ Li-Fi將大大提高網絡的總體帶寬，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，但現在他們沒有對外透露相關信息。 他補充說，CCC認證，EMC自己的研究表明，Li-Fi傳輸數據可以比傳統Wi-Fi快100倍。

Li-Fi如何運作

常規LED燈和支持Li-Fi的燈泡之間的關鍵區別在于Li-Fi燈泡中的驅動電路發送和接收無線信號，行業資訊，使用不同強度的光對數據進行編碼。 一些燈可以通過連接CAT5電纜連接到網絡， led質量，而其他燈可以通過電源線連接接收數據。

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

Haas估計智能手機和其他設備將在兩三年內開始推出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，因為他們仍然在制定標準。”

但是Li-Fi與Wi-Fi在幾個關鍵方面不同， led商業照明，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剛剛發布了一個產品，單個小型微型LED能夠以8 Gbps的速度進行傳輸。 現在2.4GHz 和5GHz頻段已經與諸如無線電話，行業資訊，藍牙設備和Wi-Fi之類的現有設備出現飽和，更不用說像增強現實，虛擬現實，無人駕駛汽車和數十億個物聯網設備這樣的新技術。

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。