解密Li-Fi技術發(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，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(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)絡接入。Li-Fi發(fā)射器使用LED燈來調節(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換成數(shù)據(jù)。

Li-Fi仍然是一項正在進行中的技術，但其發(fā)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(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(jīng)理Will Stofega 表示，“獲得標準認可是很艱難的。” “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(chǎn)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(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格的限制。

愛丁堡大學移動通信主席兼pureLi-Fi公司聯(lián)合創(chuàng)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(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(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域是其數(shù)字化建設計劃，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(shù)十年創(chuàng)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(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的結合，Li-Fi占據(jù)主導地位。” “ Li-Fi將大大提高網(wǎng)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(xiàn)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(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的燈泡之間的關鍵區(qū)別在于Li-Fi燈泡中的驅動電路發(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， led質量，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，另一端在移動設備或者插入到移動設備的無線發(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(tài)。

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(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，藍牙設備和Wi-Fi之類的現(xiàn)有設備出現(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。