解密Li-Fi技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀以及未來趨勢(shì)
文章來源:恒光電器
發(fā)布時(shí)間:2017-09-05
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Wi-Fi對(duì)移動(dòng)計(jì)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(dú)立工作人員的辦公地點(diǎn)。 但Wi-Fi也有其缺點(diǎn)，所以誕生了一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)：Li-Fi，如果它可以順利上市，將能夠填補(bǔ)Wi-Fi技術(shù)的空白。
Wi-Fi的問題在于信號(hào)覆蓋范圍小，尤其是面對(duì)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(shí)訪問Wi-Fi時(shí)，速度非常容易變慢。
增加更多的Wi-Fi最多只是一個(gè)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(kuò)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(qiáng)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(dá)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(bǔ)充。無論我們使用智能手機(jī)，平板電腦還是筆記本電腦，兩者將同時(shí)存在，這需要一個(gè)特殊的接收器和發(fā)送器來發(fā)送和接收Li-Fi信號(hào)。 也需要一個(gè)特殊的編碼器/解碼芯片將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)。
Li-Fi仍然是一項(xiàng)正在進(jìn)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(duì)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(jī)構(gòu)仍在尋求其成員的反饋。IDC移動(dòng)設(shè)備技術(shù)和趨勢(shì)項(xiàng)目經(jīng)理Will Stofega 表示，“獲得標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)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(huì)對(duì)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?yàn)橥{其市場(chǎng)主導(dǎo)地位而反對(duì)5G，所以Li-Fi也可能會(huì)面臨反對(duì)。他說：“在Wi-Fi論壇上肯定會(huì)有人說Li-Fi是一個(gè)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(yùn)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(dòng)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(chǎng)。
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(shí)到無線頻譜對(duì)于多媒體時(shí)代是不夠的。 此后，他開發(fā)了世界上第一個(gè)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(gè)完全集成的Li-Fi照明燈具，并在今年的移動(dòng)世界大會(huì)上進(jìn)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(shí)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(tuán)高級(jí)工程副總裁Anand Oswal表示，思科認(rèn)為Li-Fi是一項(xiàng)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(bǔ)充說：“我們還處于探索階段，思科還沒有對(duì)Li-Fi的產(chǎn)品和解決方案做出任何決定。”
思科的一個(gè)潛在的整合領(lǐng)域是其數(shù)字化建設(shè)計(jì)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(gè)光轉(zhuǎn)換為無線通信媒介的能力，是這個(gè)解決方案未來的演變趨勢(shì)。 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(duì)Li-Fi非常感興趣的是零售商，他們將其視為潛在的藍(lán)牙信標(biāo)技術(shù)的替代品。 他也看到政府，機(jī)場(chǎng)和商業(yè)空間和大廈的所有者的興趣，他們希望補(bǔ)充Wi-Fi或使用在會(huì)議室使用Li-Fi。
EMC計(jì)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(gè)測(cè)試站點(diǎn)。
他說：“我認(rèn)為將來會(huì)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(duì)Li-Fi進(jìn)行測(cè)試，但現(xiàn)在他們沒有對(duì)外透露相關(guān)信息。 他補(bǔ)充說，CCC認(rèn)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(yùn)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(dòng)電路發(fā)送和接收無線信號(hào)，行業(yè)資訊，使用不同強(qiáng)度的光對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)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(gè)雙向鏈路，在兩端使用特殊的光電探測(cè)器：一端是在房間的LED燈中，另一端在移動(dòng)設(shè)備或者插入到移動(dòng)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(gè)Li-Fi燈的房間中移動(dòng)時(shí)，設(shè)備會(huì)自動(dòng)檢測(cè)最強(qiáng)信號(hào)來自哪里，并轉(zhuǎn)移到該光源，因此信號(hào)始終保持連接和最佳狀態(tài)。
Haas估計(jì)智能手機(jī)和其他設(shè)備將在兩三年內(nèi)開始推出Li-Fi信號(hào)芯片。Stofega表示，照明方案，他沒有聽到移動(dòng)廠商對(duì)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(dòng)廠商會(huì)希望Li-Fi得到驗(yàn)證之后再進(jìn)行部署。“他說。 “我甚至不愿意全力投入5G，因?yàn)樗麄內(nèi)匀辉谥贫?biāo)準(zhǔn)。”
但是Li-Fi與Wi-Fi在幾個(gè)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(shí)，你將失去覆蓋范圍。 如果高于5GHz，那么這個(gè)范圍會(huì)進(jìn)一步縮小。
理論上，Li-Fi的吞吐量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過Wi-Fi。 pureLi-Fi剛剛發(fā)布了一個(gè)產(chǎn)品，單個(gè)小型微型LED能夠以8 Gbps的速度進(jìn)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(lán)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(qiáng)現(xiàn)實(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)，無人駕駛汽車和數(shù)十億個(gè)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(hào)干擾的可能，而且可見光是整個(gè)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。
