解密Li-Fi技术发展现状以及未来趋势

文章来源:恒光电器

发布时间:2017-09-05

浏览次数:次

　

 Wi-Fi对移动计算的使用产生了巨大的影响，道路照明，使员工可以在任何地方访问公司网络，咖啡店也能成为独立工作人员的办公地点。 但Wi-Fi也有其缺点，所以诞生了一个新的标准：Li-Fi，如果它可以顺利上市，将能够填补Wi-Fi技术的空白。

Wi-Fi的问题在于信号覆盖范围小，尤其是面对墙壁，也容易被黑客劫持。虽然近年来带宽增加，但当太多人同时访问Wi-Fi时，速度非常容易变慢。

增加更多的Wi-Fi最多只是一个部分的解决方案。它不能解决安全问题，照明产品，只能部分解决可扩展性问题。

Li-Fi或者可见光无线通信，这是一种新兴的无线协议，使用可见光谱来提供无线网络接入。Li-Fi发射器使用LED灯来调节光强度，大多超出我们眼睛可以感知的范围，并且被光敏接收器读取为数据。由于LED已经使用芯片来控制其输出，因此它们可以每秒调制高达数百万次，理论上传输数据速度可以比Wi-Fi快100倍。

但是Li-Fi不是要替代Wi-Fi，而是一种补充。无论我们使用智能手机，平板电脑还是笔记本电脑，两者将同时存在，这需要一个特殊的接收器和发送器来发送和接收Li-Fi信号。 也需要一个特殊的编码器/解码芯片将光信号转换成数据。

Li-Fi仍然是一项正在进行中的技术，但其发明者表示，IEEE正在考虑将其纳入802.11 Wi-Fi标准。“通用照明的发光二极管（LED）的引入对于将可见光谱用于无线通信产生了越来越大的兴趣。” 但标准机构仍在寻求其成员的反馈。IDC移动设备技术和趋势项目经理Will Stofega 表示，“获得标准认可是很艰难的。” “总是有生态系统和政治上的利益，我总觉得需要大量的工作，但Li-Wi是替代连接技术中最有希望的。”

Stofega警告说， led亮化工程，既得利益者将会对造成任何潜在威胁他们收入的技术产生恐惧和怀疑。就像一些4G厂商因为威胁其市场主导地位而反对5G，所以Li-Fi也可能会面临反对。他说：“在Wi-Fi论坛上肯定会有人说Li-Fi是一个糟糕的想法。”

无线频谱资源紧张

使用光传输数据并不是什么新鲜事; 电视遥控器就是这样的运作方式。 但遥控器使用红外线，其距离和传输量受到严格的限制。

爱丁堡大学移动通信主席兼pureLi-Fi公司联合创始人/首席科学官Harald Haas教授在2011年首次提出了Li-Fi，该公司试图将Li-Fi推向市场。

Haas表示，无线频谱资源紧张，启发他创建Li-Fi。 Haas曾经在西门子公司从事4G方面的工作。他意识到无线频谱对于多媒体时代是不够的。 此后，他开发了世界上第一个Li-Fi无线发射器，并与法国照明制造商Lucibel合作，制造了第一个完全集成的Li-Fi照明灯具，并在今年的移动世界大会上进行了展示。

他说：“今天的Li-Fi就像是十五年前的Wi-Fi，而在五到十年的时间里，Li-Fi将像Wi-Fi一样无处不在。”

思科企业网络集团高级工程副总裁Anand Oswal表示，思科认为Li-Fi是一项令人兴奋的新兴技术，具有很大的潜力。 思科的策略是建立Li-Fi技术，最终开发产品，但他补充说：“我们还处于探索阶段，思科还没有对Li-Fi的产品和解决方案做出任何决定。”

思科的一个潜在的整合领域是其数字化建设计划，这是一套解决方案，产业资讯，与飞利浦，Microchip，CREE和Molex的供应商合作，利用思科的以太网供电（PoE）和通用以太网供电（UPoE）的创新，为企业提供电力照明系统。

Oswal表示：“将企业中的每一个光转换为无线通信媒介的能力，是这个解决方案未来的演变趋势。 思科正在与合作伙伴合作， led亮化工程，探索如何将技术无缝集成到思科的无线基础架构中。 “这将使Li-Fi技术拥有领先Wi-Fi领域的数十年创新。”

能源控制和IoT解决方案供应商EMC的总裁兼CEO Jerry Johnson表示，对Li-Fi非常感兴趣的是零售商，他们将其视为潜在的蓝牙信标技术的替代品。 他也看到政府，机场和商业空间和大厦的所有者的兴趣，他们希望补充Wi-Fi或使用在会议室使用Li-Fi。

EMC计划成为全国范围内Li-Fi灯泡的经销商，并已将其部署在80个测试站点。

他说：“我认为将来会有Li-Fi和Wi-Fi的结合，Li-Fi占据主导地位。” “ Li-Fi将大大提高网络的总体带宽，速度和可靠性，更不用说提高通信能力。”

一些公司正在对Li-Fi进行测试，但现在他们没有对外透露相关信息。 他补充说，CCC认证，EMC自己的研究表明，Li-Fi传输数据可以比传统Wi-Fi快100倍。

Li-Fi如何运作

常规LED灯和支持Li-Fi的灯泡之间的关键区别在于Li-Fi灯泡中的驱动电路发送和接收无线信号，行业资讯，使用不同强度的光对数据进行编码。 一些灯可以通过连接CAT5电缆连接到网络， led质量，而其他灯可以通过电源线连接接收数据。

Li-Fi创建了一个双向链路，在两端使用特殊的光电探测器：一端是在房间的LED灯中，另一端在移动设备或者插入到移动设备的无线发射器上。 无线发射器将数据发送回LED。 当你在有多个Li-Fi灯的房间中移动时，设备会自动检测最强信号来自哪里，并转移到该光源，因此信号始终保持连接和最佳状态。

Haas估计智能手机和其他设备将在两三年内开始推出Li-Fi信号芯片。Stofega表示，照明方案，他没有听到移动厂商对Li-Fi表示兴趣，大部分厂商都在专注于5G。

他说：“这不是很难做，恒光，也不是很贵，但是移动厂商会希望Li-Fi得到验证之后再进行部署。“他说。 “我甚至不愿意全力投入5G，因为他们仍然在制定标准。”

但是Li-Fi与Wi-Fi在几个关键方面不同， led商业照明，例如范围，抗干扰和吞吐量。 无线频谱的局限性之一是当你从2.4GHz上升至5GHz时，你将失去覆盖范围。 如果高于5GHz，那么这个范围会进一步缩小。

理论上，Li-Fi的吞吐量远远超过Wi-Fi。 pureLi-Fi刚刚发布了一个产品，单个小型微型LED能够以8 Gbps的速度进行传输。 现在2.4GHz 和5GHz频段已经与诸如无线电话，行业资讯，蓝牙设备和Wi-Fi之类的现有设备出现饱和，更不用说像增强现实，虚拟现实，无人驾驶汽车和数十亿个物联网设备这样的新技术。

由于可见光与其他类型的射频频率完全不同，因此不存在信号干扰的可能，而且可见光是整个300 GHz 无线电频谱的1000倍，Haas指出，LED灯甚至不需要明亮到足以让人看得见。