據麥姆斯咨詢介紹，光保真（LiFi）技術是由德國物理學家Harald Haas于2011年提出的一種光學無線通信（optical wireless communication，OWC）技術。LiFi能夠使用電磁頻譜的可見光部分以非常高的速度傳輸信息。得益于發(fā)光二極管（LED）的發(fā)展，LiFi的價值在今天得到了高度重視，LED成為能夠高速傳輸信息的高頻半導體光源。LED以人眼無法察覺的高頻調制信號實現(xiàn)這種高速通信。

 

lifi技術原理

 

利用LED燈作為信號發(fā)射源，通過在LED燈泡中增加一個微芯片，控制燈的亮滅來編碼信息，燈亮表示"1"，燈滅表示"0"。LED燈發(fā)出肉眼察覺不到的高速明暗閃爍的編碼信息，光敏傳感器接收到這些變化，利用解碼芯片恢復出與發(fā)端一樣的數據信息，進而完成無線數據的發(fā)送與接收。通過這種方式，利用安裝在LED燈上的微編碼芯片可以將數據信息調制成光信號發(fā)射出去，此時經過改裝后的LED燈相當于一個LIFI熱點。該LED燈發(fā)射的光信號類似于AP(WIFI熱點)設備發(fā)射的電磁信號。用戶通過安裝有LIFI接收設備的智能手機、筆記本電腦、平板電腦等數據終端接收并解碼該LED燈發(fā)射的光信號，實現(xiàn)上網功能。LiFi技術是運用已鋪設好的設備（無處不在的燈泡），只要在燈泡上植入一個微小的芯片，就能變成了類似于AP（WiFi熱點）的設備，使終端隨時能接入網絡。

 

 

隨著近年固態(tài)照明（SSL）技術的蓬勃發(fā)展，LED現(xiàn)在常用于燈具和許多其他照明設備，被視為LiFi系統(tǒng)的潛在數據提供者。

 

lifi技術優(yōu)點有哪些？

 

與其它OWC技術相比，LiFi具有以下優(yōu)勢：

 

速度：在多次演示中已實現(xiàn)高速率數據傳輸，LiFi速度有時能比Wi-Fi快10~100倍；

 

安全性：使用現(xiàn)有技術可以輕松控制可見光束和強度；

 

節(jié)能：通信的傳輸能量由可見光承載，而可見光本質上可同時用于照明應用；

 

密度：通過適當的調制解決方案，可以大大提高無線傳輸容量；

 

 

安全性：對于對人體可能有害的無線電通信，光通信是有力的潛在替代方案；

 

高帶寬：可見光譜代表大帶寬，無需許可，可免費使用；

 

低成本：LiFi系統(tǒng)比無線電技術需要的組件更少。

 

LiFi相比WiFi有兩大優(yōu)勢

 

LiFi比WiFi厲害的地方主要在于這兩點：

 

第一，安全性強。WiFi的傳輸主要是利用無線電波傳輸，無線電有一個頻率，這個頻率是可以破解的。但是LiFi是利用可見光進行信息傳輸，光的成分復雜，具有波粒二象性。簡單來說，就是用光傳播的LiFi更加安全?？梢员苊饨ㄖ獾腤iFi盜用，室內的信息不會泄露到室外。

 

第二，速度快。世界上傳播速度最快的光速，LiFi是利用可見光進行信息傳輸，而WiFi是無線電傳播。因此LiFi的傳播速度比WiFi更快。

 

lifi技術的缺點（局限）

 

雖然LiFi比WiFi更安全，也更快。但是現(xiàn)在的LiFi技術依然有著種種局限。

 

第一，反向通信。目前LiFi技術最大的局限應該是反向通信，從LED燈泡可以發(fā)射信號到終端上，但是如何確保終端反射信號回LED燈泡并沒有得到完美解決。

 

第二，通信距離。雖然LiFi的速度更快，但是傳輸距離并沒有保證?，F(xiàn)在WiFi的傳輸距離也是有限的。如何保證用一套LiFi設備滿足全家的LiFi需求仍然是科學家們目前急需解決的問題。

 

第三，干擾環(huán)境。LiFi主要依靠可見光進行數據傳輸，雖然LED燈可以將光線調制人眼看不見的范圍，但如果光線過亮也會影響LiFi的正常傳輸。當信噪比（正常電子信號與設備額外產生的信號之比）過小時，信息的傳輸就會失真，正常的信息傳輸將會被弱化。

 

現(xiàn)在的第三代LiFi產品如果阻斷光源，數據傳輸仍然會中斷。LiFi技術毫無疑問是一個比WiFi更優(yōu)秀的數據傳輸技術，但是由于種種局限全面普及推廣可能尚需時日。相信在不久的將來，這種數據傳輸技術將會徹底改變我們的生活。

 

可見光無線通信技術應用領域

 

許多應用可以受益于LiFi技術：航空電子設備、水下數據通信、醫(yī)療保健、汽車和運輸以及教育等。

 

(1)智能交通:由于夜晚沒有白天自然光的干擾，LIFI運行效果更好。將路燈作為基站，建設一個光通信網絡，在交通領域能發(fā)揮積極的作用。車燈作為接收器可接收光信號，并通過解碼芯片和顯示芯片將光信號還原成數據信息并通過顯示屏顯示出來。用戶通過該網絡可查詢交通狀況，合理的選擇交通路線，緩解交通擁堵的狀況。在交通安全方面的應用中，當前車檢測到后車跟隨距離小于5米時，可通過尾燈發(fā)出提醒保持車距的信號，后車頭燈接收到信號后，做出減速的動作。當車速過快LIFI接收設備數據解碼超過各路段的限速要求時，路燈就會向該車發(fā)出減速信號，提醒車主減速。給每個LED照明燈調制一個路標信息，對不清楚路線的車主，通過車燈的光敏接收器接收路標信息，可完成導航功能。

 

(2)智能家居:用戶通過自主設計的手機APP控制手機閃光燈，發(fā)出調制的光信號控制開門，可替代傳統(tǒng)的鑰匙，免去帶鑰匙的繁瑣和丟鑰匙的風險。將家里天花板上的照明燈改裝成可180度視角發(fā)射光信號的LIFI熱點，設置一個多功能開關用于控制該光源。在各電器上安裝LIFI接收設備，通過多功能開關可控制各電器的通斷和運行。

 

(3)智能定位:由于目前的通信網絡采用電磁波傳輸信號，在一些電磁波無法傳播的場所如礦井中無法實現(xiàn)通信，當發(fā)生礦難時，礦井中的礦工因無法與外界通信而失去聯(lián)系，加大了營救難度和傷亡程度。LIFI技術的出現(xiàn)能有效監(jiān)測和定位礦工的位置。在每位礦工頭盔上配置的LED照明燈調制一個獨一無二的代碼，作為身份標識。通過隧道照明燈搭建的網絡，可將身份信息傳至井外，實現(xiàn)與外界的通信。

 

從本質上講，LiFi有助于解決眾多應用中的特定問題：例如，通過使用光纖代替銅線纜減少飛機的重量，或消除醫(yī)院中電磁干擾的風險。更廣泛來說，LiFi還可以為通信網絡提供額外的帶寬容量（技術可實現(xiàn)時）。

 

以上就是lifi技術原理、優(yōu)缺點、應用領域的相關知識介紹，關于在此背景下，技術/系統(tǒng)集成將成為LiFi發(fā)展的關鍵，但需要了解的是，組件/功能的選擇（例如LiFi系統(tǒng)設計）在LiFi系統(tǒng)性能中也扮演著重要作用。

 

 

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