?摘要: ?LIFI通過閃爍的單個(gè)LED燈猜扮，特殊芯片，以及利用微小到人類都無法察覺的光亮變化薄声，傳輸更多數(shù)據(jù)当船，簡單說有光的地方就能上網(wǎng)。LIFI以【安全性能高】默辨，【傳輸速率快】等優(yōu)點(diǎn)成為熱點(diǎn)，但其無法穿透墻壁苍息，感光器超出燈光范圍缩幸，通信就會(huì)中斷這些缺陷，以現(xiàn)有的研發(fā)能力和現(xiàn)狀來看竞思，無法在短期內(nèi)替代WIFI表谊。LIFI在一定時(shí)期內(nèi)可能處于向上發(fā)展期，扮演WIFI的替代品盖喷。本文圍繞LIFI定義爆办，相對(duì)于WIFI的最大優(yōu)勢(shì)，以及目前影響LIFI發(fā)展及普及的因素课梳，未來市場(chǎng)前景的大小距辆，將應(yīng)用的實(shí)例，以及對(duì)未來的暢想和思考幾個(gè)方面進(jìn)行科學(xué)辯證的分析暮刃。

關(guān)鍵詞：安全性能高,傳輸速率快,頻譜豐富跨算，無電磁輻射，高保密性椭懊，綠色

一 什么是LIFI诸蚕？

1.LIFI的定義

? ? “LIFI”可見光無線通信，全稱“Light Fidelity”。LIFI通過改變房間透明光線的頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸背犯，傳輸速度達(dá)到100GB坏瘩，比WIFI的傳輸速率快了近一百倍。與光纖通信擁有同樣的優(yōu)點(diǎn)漠魏，高帶寬桑腮，高速率，自然光到達(dá)的地方蛉幸，就有LIFI的信號(hào)破讨。LIFI技術(shù)利用已鋪設(shè)好的設(shè)備，無處不在的燈泡奕纫，只要在燈泡上植入一個(gè)微小的芯片提陶，就能變成于AP（WIFI熱點(diǎn))的設(shè)備，使終端隨時(shí)能接入設(shè)備匹层，它是可見光通信的一種應(yīng)用隙笆，WIFI靠的是無線電波，而LIFI 則是靠的光脈沖升筏。其實(shí)就是利用可見光波段的光作為信息載體撑柔，無需光纖等有線信道的傳輸介質(zhì)，在空氣中直接傳輸光信號(hào)的通信方式您访。簡單來說铅忿，只要頭頂上有燈光，理論上無論是傳輸數(shù)據(jù)信息灵汪、上網(wǎng)檀训，還是進(jìn)行語音、視頻通話享言，亦或是調(diào)節(jié)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的開關(guān)峻凫，均可輕松實(shí)現(xiàn)，而且借助超高的傳輸速率览露，應(yīng)用體驗(yàn)遠(yuǎn)超WIFI荧琼。

2.LIFI的歷史

? ? 來自德國愛丁堡大學(xué)的物理和移動(dòng)通信教授Herald Hass【1】首次提出了LIFI的概念，隨后在2015年11月底差牛，攜手Lucibel共同創(chuàng)建了pureLiFi集團(tuán)命锄，來共同開發(fā)和推廣歐洲市場(chǎng)首個(gè)全工業(yè)化的LIFI光源。

? 3.LIFI可見光通信技術(shù)在中國的發(fā)展階段及實(shí)例

? ? ?（1）中國“可見光通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”獲得重大突破——可見光通信的實(shí)時(shí)通信速率已經(jīng)提高至50Gbps多糠！我國科研工作者在可見光通訊方面的研究也獲得了重大突破累舷，最新測(cè)試結(jié)果顯示，我國可見光實(shí)時(shí)通信速率已提高至50Gbps夹孔，速度全球領(lǐng)先被盈。由信息工程大學(xué)承擔(dān)的國家863計(jì)劃項(xiàng)目以及鄭州市重大專項(xiàng)“可見光通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”取得重大突破析孽。一舉將可見光實(shí)時(shí)通信速率提高至50Gbps，是當(dāng)前公開報(bào)道的國際最高水平的5倍只怎，相當(dāng)于0.2秒即可下載完成一部高清電影袜瞬。目前，相關(guān)成果已經(jīng)通過國家工業(yè)與信息化部電信傳輸研究所測(cè)試認(rèn)證身堡。

（2）上海數(shù)字產(chǎn)業(yè)集團(tuán)邓尤，在煤礦井下等典型應(yīng)用推廣中低速率可見光通信基帶芯片。深圳光啟的商用化光子會(huì)議系統(tǒng)贴谎。華策光通信科技汞扎，基于LED白光的室內(nèi)定位系統(tǒng)。白光LED節(jié)能燈構(gòu)筑的無線通信系統(tǒng)擅这，在上海世博會(huì)的“滬上生態(tài)家”的展出澈魄。以及復(fù)旦大學(xué)遲楠教授在屋內(nèi)可見光傳輸網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，離線最高單向傳輸速率達(dá)到3.7G仲翎，實(shí)時(shí)系統(tǒng)平均上網(wǎng)速率達(dá)到150MB痹扇。

2．LIFI相比于WIFI的最大優(yōu)勢(shì)是什么？

1.在功能上優(yōu)勢(shì)

? ? ? 高速率溯香，寬頻率鲫构，高安全性，【高保密性】玫坛，【無電磁輻射】结笨，【頻譜豐富】，密度高昂秃，成本低禀梳，【綠色】，低能耗肠骆。

? ?2.在應(yīng)用和傳輸上的優(yōu)勢(shì)

? (1).使用光源進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，LED是個(gè)半導(dǎo)體塞耕，有特別好的敏銳性能蚀腿，不只僅僅用于簡單的數(shù)據(jù)流，傳輸速率快扫外。在容量上占有一定的優(yōu)勢(shì)莉钙。另外既能提供照明，又能 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （2）.可見光通信因光不能穿越墻壁筛谚，通信將變得更加安全磁玉。WIFI會(huì)占用無線頻譜的波段，而LIFI在民航飛機(jī)上驾讲，核電站蚊伞，醫(yī)療領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)會(huì)更加的突出和明顯席赂。應(yīng)用前景會(huì)很廣泛，可以在很多封閉的空間I進(jìn)行數(shù)據(jù)的安全傳輸时迫，因?yàn)楣饩€是沿直線傳播的颅停。

（3）.可同時(shí)提供照明與無線聯(lián)網(wǎng)，且不會(huì)產(chǎn)生電磁干擾掠拳，與助于緩解現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)暴增的問題癞揉。LIFI有助于解決頻譜危機(jī)，它能 在發(fā)光二極管光照地區(qū)供應(yīng)互補(bǔ)又不干擾的帶寬溺欧，來解決這的頻譜短缺現(xiàn)象喊熟，其龐大的數(shù)據(jù)密度容量也能為現(xiàn)有的射頻網(wǎng)絡(luò)減輕負(fù)擔(dān)。

（4）.解決堵塞問題姐刁，安全性能將大大提高芥牌。眾所周知，WIFI會(huì)產(chǎn)生電磁干擾龙填，影響飛機(jī)設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備胳泉，且對(duì)于發(fā)電，石油與天然氣鉆采有潛在的危險(xiǎn)性岩遗。LIFI的使用光將不會(huì)帶來電磁干擾扇商。在數(shù)據(jù)保護(hù)方面也有極大的改善，一定程度上避免黑客的入侵宿礁。

（5）可見光對(duì)于人們來說是綠色的案铺，無輻射傷害的一種物質(zhì)。因此梆靖，用光來作為無線通信的媒質(zhì)控汉，是一種對(duì)人類更健康，更可取的方向返吻，同時(shí)用光來通訊來降低能耗姑子。

三．目前影響LIFI發(fā)展及普及的因素有哪些？

? ?1.受應(yīng)用場(chǎng)景制約

（1）手機(jī)端還缺少移動(dòng)實(shí)際使用测僵，因?yàn)槭謾C(jī)缺少接受光源的數(shù)據(jù)傳感器街佑。似乎很難應(yīng)用于日常生活，處于實(shí)驗(yàn)階段捍靠，而最終產(chǎn)品必須在充滿光以及來攔截信號(hào)沐旨，離量產(chǎn)走進(jìn)生活還有一段路要走，并沒有出現(xiàn)規(guī)恼テ牛化生產(chǎn)的產(chǎn)品磁携。

（2）以目前的技術(shù)和社會(huì)發(fā)展階段來看，要想把LIFI技術(shù)迅速打入市場(chǎng)并普及到尋常百姓生活中良风，很困難谊迄。以全球可見光通信企業(yè)的產(chǎn)品應(yīng)用現(xiàn)狀為例闷供。日本在水下通信領(lǐng)域，可見光產(chǎn)品已準(zhǔn)備投入市場(chǎng)鳞上，產(chǎn)品僅能實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)轉(zhuǎn)換聲波信號(hào)这吻。而在室外高速通信領(lǐng)域，LED街燈已投入實(shí)際測(cè)試中篙议，通信速度平時(shí)可確保每秒100Mbps左右唾糯，有效范圍可達(dá)200M，而東陽機(jī)電在水下通信領(lǐng)域鬼贱，水下通信裝置通過藍(lán)光LED實(shí)現(xiàn)了水下最大50Mbps的速度移怯，產(chǎn)品主要面向小型化和輕量化的發(fā)展，還未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)这难。

2.受技術(shù)瓶頸的制約

信息的傳輸既要上行又要下行舟误，而可見光的上行比較難實(shí)現(xiàn)，需要在專用的上網(wǎng)卡上加裝用于上行傳輸?shù)腖ED燈姻乓。并且環(huán)境中存在的太陽光和其他照明光源會(huì)對(duì)LED的光信號(hào)產(chǎn)生強(qiáng)烈的背景干擾嵌溢，使的辨識(shí)度降低。這就使得可見光通信很難在室外的白天工作蹋岩，只能在室內(nèi)或夜晚工作赖草。可見光通信傳輸?shù)男盘?hào)只能沿直線傳輸且不能穿越墻壁等障礙物剪个，這就使得跨房間的網(wǎng)絡(luò)接入變得非常困難秧骑，限制了其應(yīng)用的推廣，需要研發(fā)不同LED燈之間的網(wǎng)絡(luò)中繼技術(shù)扣囊。 當(dāng)前的下行傳輸速率已經(jīng)可以超過WIFI乎折，但與WIFI相比，缺乏對(duì)移動(dòng)性侵歇、非視線傳輸和上行高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行еС致畛危枰鉀Q帶寬和信號(hào)上下行的技術(shù)比較難。

?3.受技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的影響

? 可見光通信產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)并未發(fā)揮協(xié)同作用惕虑⌒锶鳎【2】以可見光通信系統(tǒng)專用的信號(hào)處理集成電路為例，現(xiàn)階段研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)研發(fā)出的可見光通信高速通信系統(tǒng)多為原型機(jī)枷遂，使用自行設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行信號(hào)處理，設(shè)備體積龐大棋嘲。傳輸速度難提高：雖然白光LED的發(fā)光效率高酒唉，其有限的調(diào)制帶寬卻限制通信的傳輸速度。被廣泛使用藍(lán)光激發(fā)黃色熒光粉的LED調(diào)制帶寬只有幾MHz沸移。信號(hào)易被切斷痪伦，LED燈光若被阻擋侄榴，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)無法穿透阻擋物。數(shù)據(jù)難回傳网沾，數(shù)據(jù)線與電力線不能很好融合癞蚕，反向鏈路受干擾導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法回傳。無專用探測(cè)器：光線散亂而多方向辉哥，在光源和探測(cè)器間存在不同光路桦山。用戶使用時(shí)無法準(zhǔn)確接入，也不能準(zhǔn)確切換等醋旦。無專業(yè)集成芯片恒水，要與WIFI一樣被廣泛應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化，必須有相當(dāng)成熟的專用芯片饲齐，而可見光通信系統(tǒng)芯片的集成研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化需要大量的資金钉凌，這便限制可見光通信技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。綜上所述捂人，可見光通信并不能成為傳統(tǒng)無線通信技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手御雕，只能作為其應(yīng)用的補(bǔ)充，與傳統(tǒng)無線通信技術(shù)相輔相成滥搭，相融共生酸纲。加上LIFI技術(shù)本身的瓶頸，想要大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展還很遙遠(yuǎn)论熙。

四． 市場(chǎng)前景有多大福青？

? ? ?（1）LIFI今后可能會(huì)在汽車，火車脓诡，飛機(jī)等一些密閉的環(huán)境里无午，發(fā)揮更大的作用。此外祝谚，家庭的補(bǔ)充者宪迟，將于WIFI,（蜂窩網(wǎng)絡(luò)3G，4G交惯，甚至5G）通信技術(shù)相交互融合次泽，【3】在物聯(lián)網(wǎng)，家庭席爽，航空意荤，航海，地鐵只锻，高鐵玖像，室內(nèi)導(dǎo)航，井下作業(yè)等領(lǐng)域帶來創(chuàng)新應(yīng)用和價(jià)值體驗(yàn)齐饮。到路邊的路牌時(shí)捐寥，路牌馬上可以給車輛導(dǎo)航儀傳輸附近的路況笤昨，并告知到達(dá)目的地的最通暢的道路，讓用戶有更好的駕駛體驗(yàn)握恳。比如當(dāng)車輛靠近時(shí)瞒窒，主動(dòng)提示剎車信息，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)剎車乡洼。構(gòu)筑智能物聯(lián)網(wǎng)生活崇裁，可以想象一下，未來我們?cè)缟掀鸫查_燈就珠，使能通過各種終端設(shè)備電視寇壳，平板，手機(jī)第一時(shí)間了解天氣狀況妻怎，得知出行信息壳炎，以及國內(nèi)外信息。更能在家庭成員之間分享數(shù)據(jù)信息逼侦，實(shí)現(xiàn)”秒傳 ”匿辩。綜上，應(yīng)用前景會(huì)更加廣泛榛丢，最終將成為WIFI的替代品铲球。[4]

? ? （2）如今，不少高校晰赞、科研院所和機(jī)構(gòu)紛紛與企業(yè)加強(qiáng)LiFi應(yīng)用的產(chǎn)學(xué)研合作稼病，去年已有高校與企業(yè)成功研發(fā)出了LiFi相關(guān)的產(chǎn)品。LiFi作為面向LED照明掖鱼、通信然走、物聯(lián)網(wǎng)等多領(lǐng)域交叉融合的高新技術(shù)，未來具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景戏挡，不少業(yè)內(nèi)專家預(yù)測(cè)芍瑞，LiFi將成為今年LED應(yīng)用的一個(gè)新方向.深化科技產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用聯(lián)盟”于2014年8月在廣州市成立。廣東省政府也出臺(tái)了《關(guān)于全面體制改革加快創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的決定》文件褐墅，支持可見光通信等重點(diǎn)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)的研究及創(chuàng)新應(yīng)用拆檬，并提出實(shí)施重大科技專項(xiàng)項(xiàng)目，將加快突破可見光通信關(guān)鍵核心技術(shù)的瓶頸妥凳，搶占高新技術(shù)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)的制高點(diǎn)竟贯。廣東省將每年投資1.5億元人民幣作為科研經(jīng)費(fèi)，積極地推進(jìn)可見光通信技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展過程逝钥，為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供強(qiáng)有力的科技支撐澄耍。

綜上所述，可見光通信技術(shù)具備寬廣的戰(zhàn)略發(fā)展前景和巨大的市場(chǎng)應(yīng)用空間。

五．LIFI在市場(chǎng)上的應(yīng)用實(shí)例

? ? ? 1.LIFI光通信設(shè)備

? ? ? 第三代LIFI新品-“LIFI-X”齐莲，正募集200萬美元風(fēng)險(xiǎn)投資金。與前兩代產(chǎn)品相比磷箕，LIFI-X在信號(hào)接入設(shè)備上擁有更加小巧的尺寸选酗，并且上下行的傳輸速率都已提升至40Mbps水準(zhǔn)。該接受器足以接受非直接光源岳枷，即使光源背向或側(cè)向芒填，LIFI接受器同樣可以輕松，快速的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸空繁。但徹底阻斷LIFI光源殿衰，數(shù)據(jù)傳輸會(huì)中斷，所以全面普及盛泡，需要時(shí)日闷祥。任何新事物的發(fā)展都需要一個(gè)過程，需要不斷地創(chuàng)新和突破傲诵。

? ? ? ?2.LIFI在生活中的應(yīng)用

? ? ? ?LIFI將會(huì)在物聯(lián)網(wǎng)安全項(xiàng)目凯砍，農(nóng)業(yè)項(xiàng)目，室內(nèi)廣告拴竹，室內(nèi)定位方面發(fā)揮重要的作用悟衩。另外，在蘋果公司的IOS代碼中發(fā)現(xiàn)帶有“LIFI”的字符栓拜，在蘋果的IOS庫緩存文件中關(guān)于陳述與其他硬件和軟件兼容性的聲明部分座泳，在下一代手機(jī)的無線傳輸標(biāo)準(zhǔn)上，蘋果將采用LIFI可見光無線通訊技術(shù)替代WIFI技術(shù)幕与，印度的Velmenni公司已開始對(duì)LIFI技術(shù)進(jìn)行實(shí)測(cè)挑势。LiFi技術(shù)，為物聯(lián)網(wǎng)提供無限可能隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備市場(chǎng)的增長纽门，傳感器可以部署到越來越多的設(shè)備和場(chǎng)所中薛耻，更加快速以及大量的數(shù)據(jù)傳輸就顯得更加重要。如果物聯(lián)網(wǎng)繼續(xù)以目前預(yù)測(cè)的速率進(jìn)行增長赏陵，那么我們目前的基礎(chǔ)設(shè)施將無法處理這樣的數(shù)據(jù)傳輸要求饼齿。　如果我們希望大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)繼續(xù)發(fā)展蝙搔，那么LiFi或許能成為唯一可行的解決方案缕溉。由于目前的LED燈技術(shù)僅僅需要加入一個(gè)微小的微型芯片就可以變成LiFi發(fā)送器，最終吃型，全世界超過140億的燈泡將會(huì)變成140億個(gè)發(fā)送器.希望新的科技能造福于人類证鸥，更人類生活帶來更多的便利。

3.LIFI在國外發(fā)展階段及應(yīng)用

? ? 在英國，在室內(nèi)通信領(lǐng)域應(yīng)用于醫(yī)療機(jī)構(gòu)的LIFI枉层，[5]已實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)并交付買方使用泉褐。在德國，在室內(nèi)通訊領(lǐng)域鸟蜡，室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)膜赃，現(xiàn)還處于實(shí)驗(yàn)室階段，但在多點(diǎn)傳輸方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了800Mbps的傳輸速度揉忘。而在法國跳座，在室內(nèi)通信領(lǐng)域，可見光通信 ?系統(tǒng)已投入商業(yè)運(yùn)行階段泣矛，能夠?yàn)榧彝テ＞欤虡I(yè)場(chǎng)所提供可見光通信技術(shù)，組件包括傳輸您朽，接受等設(shè)備狂丝。在美國，在室內(nèi)定位領(lǐng)域虚倒，現(xiàn)已應(yīng)用于超市及商場(chǎng)等室內(nèi)定位美侦，結(jié)合智能設(shè)備進(jìn)行人與物之間的更快的信息定位。而在通信部件等領(lǐng)域魂奥，研發(fā)的短距離可見光橋接器已進(jìn)入實(shí)驗(yàn)階段菠剩，目的在于解決特殊環(huán)境下信號(hào)傳輸問題。在室內(nèi)通信領(lǐng)域耻煤，LED燈具已實(shí)現(xiàn)短距離的信號(hào)傳輸具壮，公司能提供完整性的室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)方案。

?參考文獻(xiàn)：

【1】哈拉爾德.哈斯 ? TED演講內(nèi)容 ? 用一個(gè)燈泡傳輸無線信號(hào)[s] ?2011

【2】中研普華LIFI行業(yè)專家 《2015-2020年中國LIFI行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)分析及發(fā)展背景預(yù)測(cè)報(bào)告》 705545 ?2015/3

【3】哈斯 ? TED演講內(nèi)容 ? 無線網(wǎng)絡(luò)的新突破[s] ? ?2011

【4】嚴(yán)丹丹 《通信與信息技術(shù)》[M] ?2016

[5] 中商產(chǎn)業(yè)研究院 《2016年版LIFI市場(chǎng)供應(yīng)商全景調(diào)查研究報(bào)告 ? ICI ?2016/3/23

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