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比Wi-Fi快100倍,有光就行的Li-Fi(光照上网技术)

admin 2024-02-27 18:41:15 人看过 字号:[ ]

LIFI通信技术是什么意思

光照上网技术(又称灯光上网技术,英语:Li-Fi,英文全称:Light Fidelity),是利用可见光通讯技术(VLC)来实现互联网的信息传输。通俗说,光照上网技术就是将LED灯这样的可见光作为信息传输的发射源,再通过控制通过控制器控制灯光的通断,从而控制光源和终端接收器之间的通讯。英国爱丁堡大学的教授哈罗德哈斯(Harald Hass)在2008年开始可见光通讯研究,直到2011年哈拉尔德哈斯和他的团队才宣布发明了一种新的信息传输技术,即利用闪烁的灯光来传输数字信息,这就是Li-Fi。

LIFI的工作原理

Li-Fi从属于VLC(可见光传输)范畴,早在2015年VLC已经有了一个初始版本协议:IEEE 802.15. 7

与WIFI定义在LAN(也就是WLAN,无线局域网)上不同的是,Li-Fi从协议上来看是被定义在PAN(即域网)上。可能的原因是其传播范围受限(即电磁波可以穿墙,而可见光的穿墙性不是很好)。

其实Li-Fi的工作原理并不复杂。首先给普通的LED灯泡装上微芯片,然后就可以控制它每秒数百万次闪烁,亮了表示1,灭了代表0。由于频率太快,人眼根本觉察不到,但是光敏传感器却可以接收到这些变化。就这样,二进制的数据就被快速编码成灯光信号并进行了有效传输。

比Wi-Fi快100倍,有光就行的Li-Fi(光照上网技术)(图1)

比Wi-Fi快100倍,有光就行的Li-Fi(光照上网技术)(图2)

其实光和无线电波一样,都属于电磁波的一种,所以Li-Fi和Wi-Fi传播网络信号的基本原理是一致的。那么Li-Fi和Wi-Fi的区别是什么呢?

  • Li-Fi相比于Wi-Fi拥有更高的带宽和更高的效率:

  • 可见光的频谱带宽是目前电磁波带宽的 10000 倍,

  • Li-F的单个数据信道的带宽就可以很高,也可以容纳更多的信道作并行传输,

  • 在多台设备同时上网时不会影响无线传输速度。

  • 非常适用于医院、军工设备等对电磁波非常敏感的地方

  • Li-Fi更加节能环保,

  • 目前广泛应用蜂窝网络。Wi-Fi设备都存在着发热量大及能量转化率低的问题。

  • Li-Fi依托于LED这种低能耗设备,不需要额外使用额外的Wi-Fi 路由器等耗能设备,不存在能量转换率低和发热量大的问题。

Li-Fi先天不足所带来的瓶颈

Li-Fi首先需要解决的便是光的传输问题。在通讯上,当电磁波的频率越低时,其抗干扰能力和穿透能力越强,允许的最大传输距离也就越大。而可见光通信的速率看上去很高,但是实验室里面都是短距离理想环境下测试的,传输距离稍微远点,速率就下降得厉害。而且如果挡住了光,就没信号了。并且和电话信号、Wi-Fi等可以借由人造卫星覆盖全球的技术不同的是,由于存在太阳的干扰,目前Li-Fi更多的应用设想是室内的智能家居场景。

比Wi-Fi快100倍,有光就行的Li-Fi(光照上网技术)(图3)

并且相比于一个家庭可以共用一个Wi-Fi路由器来供应全家的Wi-Fi,Li-Fi必须要每个家庭成员的附近都有一个正在运行的Li-Fi灯泡。

Li-Fi技术总结展望

优势:可见光通信确实在理论传输速率、部署、成本、零电磁辐射等方面存在明显。

不足:可见光通信将不能完全取代无线通信。

适用场景:医院、高铁、飞机机舱内、油气、矿井、短距离通信、智能家居等,可见光无线通信系统则将成为最佳选择。


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