解讀Wi-Fi對手:可見光通信LiFi兩大瓶頸
2020-11-25 太平洋電腦網寫在前面
在未來，Wi-Fi會被新的技術淘汰嗎？答案是肯定的。但出人意料的是，這項技術很可能不久便成為現實……想必最近關注過我們報導的朋友已經猜到它是誰了，沒錯，LiFi（Light Fidelity），燈光上網，一項近年來被全球廣泛關注，被認為最有希望取代Wi-Fi的可見光無線通信技術。
【PConline 資訊】近日，復旦大學就成功完成了這項國際前沿技術的試驗，燈光下每秒3.7G的下載速度也創造了一項新的世界紀錄。負責這一研究項目的復旦大學信息科學與工程學院教授遲楠、電信專家項立剛跟我們分享了他們對於LiFi技術的看法，並且揭示了可見光通信的兩大發展瓶頸。
試驗過程及技術原理
在復旦大學的實驗室裡，研究人員將網絡信號接入一盞1W的LED燈珠，燈光下的4臺電腦就能上網了，實驗中，最高單向傳輸速率達到3.7G每秒，創造了可見光無線通信領域的單向傳輸速度紀錄。實驗中的實時系統平均上網速率達到150M，堪稱世界最快的「燈光上網」。
遲楠透露，這次試驗還只是用了3個1W的燈珠，可以傳3米遠，如果使用更大功率的燈，網絡信號會傳的更廣、更快，現在的技術就已經達到了10瓦的燈可以傳15米，這意味著一個幾百平方米的辦公區域只需要在中央掛一個插入晶片的LED燈，就可以滿足所有人的上網需求了。
光和無線電波一樣，都屬於電磁波的一種，傳播網絡信號的基本原理是一致的。研究中，給普通的LED燈泡裝上微晶片，可以控制它每秒數百萬次閃爍，亮了表示1，滅了代表0。由於頻率太快，人眼根本覺察不到，光敏傳感器卻可以接收到這些變化。就這樣，二進位的數據就被快速編碼成燈光信號並進行了有效的傳輸。燈光下的電腦，通過一套特製的接收裝置，讀懂燈光裡的「莫爾斯密碼」。
LiFi相比Wi-Fi優勢明顯
與Wi-Fi相比，LiFi的好處有很多，所以各國都希望率先取得更多成果，在新的技術領域佔得先機。Wi-Fi依賴看不見的無線電波傳輸，設備功率越來越大，局部電磁輻射勢必增強；無線信號穿牆而過，網絡信息不安全。而這些安全隱患，在可見光通信中就能被避免。
另外，光譜比無線電頻譜大10000倍，意味著更大的帶寬和更高的速度，這個網絡也幾乎不需要任何新的基礎設施。>>
更多新鮮、好玩的網絡技術，敬請關注我們的技術應用欄目
其他相關資訊
極客出招 WiFi密碼破解和防蹭網視頻教程 -- //network.pconline.com.cn/367/3677640.html
100Gbps碉堡! 無線傳輸速率打破世界紀錄 -- //network.pconline.com.cn/363/3635764.html
用Wi-Fi和藍牙頻譜 無線充電距離可達9米 -- //network.pconline.com.cn/346/3465027.html
了解更多網絡設備資訊，想分享想吐槽，登陸我們的論壇 //itbbs.pconline.com.cn/network
熱門產品
佳能650D套機 尼康D3100套機 卡西歐TR200 索尼PJ790E 索尼VG30 佳能新百微
佳能小白 索尼Z1050 Beats錄音師 戴爾Inspiron 14R 宏碁S7 蘋果MacBook Pro
LiFi市場前景廣闊
遲楠說：「我國也在積極制定LED市場化的戰略，這樣就沒有了後顧之憂，如果我們能夠把照明和通信兼容起來，將會是一個非常高效的解決方案，比如偏遠的地區和農村，不一定每家都有條件給拉網線過去，但是一般家裡都有燈泡，有燈泡就能上網了。」
項立剛也一直關注這一領域的發展，在他看來，光的承載能力毫無疑問要比電波強大得多，開發燈光上網相當於開闢了一條傳輸數據的新通道，是絕對有意義的一件事情。「我們大家都知道頻譜是稀缺資源，相對而言，光源則要廣闊許多，從大的方向來說還是非常有前景的。」
目前，日本、美國及一些歐洲國家都在積極研發燈光上網技術，競爭十分激烈。今年初，遲楠就曾發表過一篇論文，當時的傳輸速度是1.2G每秒，創造了紀錄，但很快在第二個月就被人再次打破。
LiFi存在兩大瓶頸
不過研究人員也坦言，要想真正的量產應用，除了LiFi技術本身的局限性，例如燈光容易被阻擋等等原因，擺在他們面前的還有兩大瓶頸。
首先是數據的雙向傳輸問題，上網不僅要下載還要上傳，燈光照射在電腦上容易，但電腦或者手機要安裝多大的燈泡才能回傳數據？「總要有來有回，這才構成通信，我筆記本上安裝一個大燈泡就覺得很不自然，回傳是個大問題。」遲楠說。
另一個瓶頸就是晶片，這也是最核心的問題。在遲楠的實驗室，她的設備有兩個筆記本那麼大，如何讓它們變成手機一樣的大小？這就需要研發晶片。但研發需要大筆的錢，在Wi-Fi已然成熟的前提下，還會不會花大把錢搞一個未知技術的晶片？她認為，這項技術的推廣，還要依靠在某個領域率先應用，LiFi要想真正普及，還有很長的路要走。[返回頻道首頁]
#SPOT LIGHT# 我和小夥伴們都錯了 Wi-Fi的縮寫不是它!
#SPOT LIGHT# 一張圖一個時間軸看見Wi-Fi的過去和未來
更多新鮮、好玩的網絡技術，敬請關注我們的技術應用欄目
其他相關資訊
極客出招 WiFi密碼破解和防蹭網視頻教程 -- //network.pconline.com.cn/367/3677640.html
100Gbps碉堡! 無線傳輸速率打破世界紀錄 -- //network.pconline.com.cn/363/3635764.html
用Wi-Fi和藍牙頻譜 無線充電距離可達9米 -- //network.pconline.com.cn/346/3465027.html
了解更多網絡設備資訊，想分享想吐槽，登陸我們的論壇 //itbbs.pconline.com.cn/network
熱門產品
佳能650D套機 尼康D3100套機 卡西歐TR200 索尼PJ790E 索尼VG30 佳能新百微
佳能小白 索尼Z1050 Beats錄音師 戴爾Inspiron 14R 宏碁S7 蘋果MacBook Pro
相關焦點
-
LiFi可見光通信新突破:速率達到10Gbps!
[AD] 解讀Wi-Fi對手：可見光通信LiFi兩大瓶頸 -- //network.pconline.com.cn/369/3694217.html 【PConline 資訊】LiFi光通信已經不是什麼新鮮事，世界上已經有越來越多的團隊加入到可見光通信的研究行列當中 -
昕諾飛在全球鋪開LiFi項目試點 可見光通信潛力大
2019.02.28 22:35【昕諾飛在全球鋪開LiFi項目試點 可見光通信潛力大】北京時間28日，全球照明領導者昕諾飛（原飛利浦照明）宣布，正與歐洲、北美洲及亞洲超過30家客戶共同合作，試點商用化可見光無線通信系統（LFi) -
對LiFi歡呼聲過早?可見光通信產業現狀分析
凌趙華告訴記者，最多的是以做LED燈起家的公司，LED產業想轉型升級，可見光通信是一個好的應用方向；另一類則是通信企業，比如華為、中興，還有傳統的通信公司，也會尋找新的通信技術提前布局。 從全球可見光通信的專利申請人來看，專利最少的是晶片公司，只有韓國三星電子的半導體晶片在這一領域布局最多。 -
巧用啤酒罐自製Wi-Fi信號放大器
感謝淘金幣首頁的投遞以下圖片教你如何用一隻啤酒鋁罐自製wi-fi信號放大器.管用嗎?一試便知. -
我們都錯了 Wi-Fi的縮寫不是它
客戶是個美國人，他愣了一下，說自己不清楚，但推測應該是wireless fidelity，和 hi-fi結構相同。我慚愧地低下了頭，作為設計師整天說hi-fi lo-fi prototyping，怎麼就沒想到是wireless fidelity呢。但反省過後，我開始質疑（客戶）了，Wi-Fi真的是wireless fidelity的縮寫嗎？ -
可見光通信的研究
（2）LED的大電流驅動和非線性效應補償技術在可見光通信系統中，LED的工作電流較大，需要進行大電流驅動，而LED的非線性效應則會使可見光信號發生畸變。因此在實際使用中需要合理地控制偏置電壓、信號動態範圍、信號帶寬等參數，並且根據的非線性傳輸曲線的特徵有意識地對調製信號進行預畸變處理等等，以提高調製效率，提升傳輸容量。 -
飛利浦照明推出可見光通信LiFi技術
飛利浦可見光通信燈具可提供目前業界最大的覆蓋範圍和高品質節能照明。 背景資料 可見光通信（LiFi）的益處 相比於Wifi，可見光通信技術（LiFi）可用於醫院等對無線電信號較為敏感或類似地下空間等Wifi信號無法實現覆蓋的環境。其他應用場景也包括了對於安全性有較高要求的金融機構或政府部門的後勤辦公室。LiFi的安全性得益於可見光無法穿透實體牆的特點，所有接入該網絡的設備都不能存在遮擋。 -
5G Wi-Fi如何設置 網速更穩定
以您自己路由器的設置方式為準）打開5Wi-fi。如果關閉無線功能，則可以關閉5gwi-fi。用更少的人設置Wi-Fi頻道和頻道帶寬一般來說，如果5GHz附近的人很少，則可以使用149、153、157、161和165。事實上，路由器可以支持超過這些通道。 -
飛利浦照明應用可見光通信(LiFi)技術,用光傳輸寬帶數據
同時實現高品質照明和寬帶網際網路傳輸 可見光通信（LiFi）是一種類似WiFi的雙向、高速無線技術。其特點是使用可見光波而非無線電波進行數據傳輸。飛利浦照明的可見光通信辦公燈具可實現每秒30兆（30Mb/s）的高速寬帶連接，幫助用戶在傳輸多部流媒體高清影片的同時進行視頻電話。 -
可見光通信:實現有光就有網
其實，這是一種被稱為「可見光通信(VLC，Visible Light Communication)」的技術，最早由日本科研人員提出並展開研究，而我國也早在2008年由暨南大學教授陳長纓研製出國內首臺白光LED可見光通信樣機。 如今，國際上科研人員是在通信速率上進行比拼，復旦大學此次即是刷新了世界的可見光通信速率。要想實現如WiFi般流暢上網並實現商業化推廣，還有很長的一段路要走。 -
可見光通信:點亮世界 通聯未來
這種利用可見光來傳輸信息和數據的新技術就是可見光通信，又稱「Li-Fi」。 暢想未來，可見光通信網絡或許是這樣的：在路燈下，藉助LED光源就能在線閱讀、下載電影；在飛機、高鐵、醫院等場所，只需藉助座椅上的閱讀燈，你就可以上網，甚至能看高清視頻；在無線電波傳播受限的特殊環境中，比如水下、水面艦艇或潛艇內部，我們也能藉助定製的可見光通信設備實現通信暢通。 -
LED的數字時代:探可見光通信LiFi的「前世今生」
鏡頭切換到國內可見光通信研究。2006年，北京大學首次提出了基於廣角鏡頭的超寬視角可見光信號接收方案，並進行了一系列的理論和實驗工作。2008年，繼日企首次公開展示白光LED通信系統之後，暨南大學教授陳長纓研製出國內首臺白光LED可見光通信樣機，傳輸距離大於2.5米。但直到2013年，「復旦大學實現LED燈光上網」的消息瘋傳網絡，LED可見光通信才真正地呈現在國內民眾面前。 -
可見光通信比5G移動通信快十倍 專家建言江蘇搶佔制高點
可見光通信將成新型家庭網絡的核心技術可見光通信是利用LED光源快速響應特性在可見光頻譜實現G/Tbps量級無線高速傳輸的新一代綠色通信技術，其屬於雷射和光通信的重要組成部分。家庭網絡是室內信息基礎設施，是智慧城市的末梢神經，是數字經濟的毛細血管。 -
可見光通信技術對於智能家居有什麼好處
打開APP 可見光通信技術對於智能家居有什麼好處 網際網路 發表於 2019-10-10 15:06:33 「從目前智慧家庭網絡產業的發展來看，仍不盡人意，還存在產業規模小、企業參與度低、生態鏈缺失、行業產品少等問題，整個產業尚需要培育支持，尤其可見光技術的推廣應用，必須靠政府力量來助推。」鄔江興說。 -
LED可見光通信技術九大發展趨勢分析
國內應用轉化近況 反觀國內概況，則是從暨南大學陳長纓教授研發首套可見光通信系統起步，應用轉化主要集中在近3年，以中國可見光通信聯盟成員單位為主體。 信大近期的主要研發工作 據張劍教授介紹，信息工程大學已形成由鄔江興院士、於宏毅教授率領下的一支可見光通信研發團隊，在國家863計劃項目以及鄭州市重大專項的支持下，面向基礎研究與應用轉化開展多項工作。 -
「十二五」國家863計劃「可見光通信系統關鍵技術研究」主題項目...
2013年4月23日，國家863計劃信息技術領域「可見光通信系統關鍵技術研究」主題項目啟動會在河南鄭州召開。 該項目由解放軍信息工程大學聯合國內多家優勢單位共同承擔，旨在開發可見光（波長380nm-780nm）新頻譜資源，研究可見光通信系統在複雜信道條件下非相干光散射畸變檢測、調製編碼、光電多維復用與分集、最佳捕獲檢測等關鍵技術，建立可見光通信實驗系統並開展典型應用示範，為可見光通信這一新型綠色信息技術的產業化奠定基礎。 -
可見光通信技術九大發展趨勢分析
基於可見光通信在礦下敏感區域安全可靠、定位精度高、成本低廉等優點，實現基於可見光通信的礦下綜合信息系統業務。 礦井中的礦工經過LED燈下就會被定位 據悉，2014年10月，實驗室在平頂山平煤神馬集團一礦實訓基地，完成了基於可見光通信的煤礦井下綜合信息示範系統的搭建與功能驗證。 -
讓可見光通信「亮起來」
新的通信技術——可見光通信「靈光乍現」，以其「燈光上網」的通俗化描述，迅速吸睛無數。人們期盼著有朝一日坐在自家客廳柔和的燈光下，就能體驗到沒有電磁輻射的「網上高速衝浪」「超高清視頻」以及「虛擬實境遊戲」。 事實上，可見光通信的應用不止於此。 -
可見光通信技術加持 智慧家庭網絡有望更加智慧
可見光通信技術加持 智慧家庭網絡有望更加智慧 熱點追蹤 本報記者 過國忠 新一代信息技術已成為拉動經濟增長的新引擎，智慧家庭網絡也成為投資的新熱點。但相關專家認為，5G通信在智慧家庭網絡中的應用存在幾個突出問題：穿透力差，室內深度覆蓋代價高昂；室分網絡建設複雜度高，工程量大；毫米波對人體的長期影響力不明確。 鄔江興認為，加速發展可見光通信是有效解決智慧家庭網絡建設的更好辦法。基於可見光頻率資源的通訊是新型智慧家庭網絡的核心技術，這一技術有著寬帶高速、泛在覆蓋、綠色節能、精準定位的顯著特點。 -
可見光通信:讓光與網同在
可見光通信技術的出現將有可能使上述問題得到解決。2011年，德國物理學家哈拉爾德·哈斯教授在英國愛丁堡大學TED全球公開課上，向科技迷們展現了一個神奇的發明：他身旁放了一個LED檯燈，檯燈下30釐米左右處有一個小小的設備，當他把燈打開，燈光照向這個設備時，他身後的大顯示屏上播放起花朵盛開的視頻。此時或許你並沒有意識到有多麼神奇。