未来通信技术LIFI可见光通信.pptx

目录12345678LIFI简介基本概念原理主要应用目前进展优势局限性未来展望LIFI简介 LIFI（Light Fidelity），全称为可见光无线通信，又称光保真技术，是一种利用灯泡发出的光传输数据的技术。基本概念 LiFi技术是运用已铺设好的设备（无处不在的LED灯），只要在灯泡上植入一个微小的芯片，就能变成了类似于AP（类似于WiFi热点）的设备，使终端随时能接入网络。基本原理 光和无线电波一样，都属于电磁波的一种，传播网络信号的基本原理是一致的。给普通的LED灯泡装上微芯片，可以控制它每秒数百万次闪烁，亮了表示1，灭了代表0。基本原理 数据是通过LED灯传播的，灯泡闪烁速度极快，每秒能达到数十亿次，人眼根本觉察不到其在闪烁，而用光敏传感器却可以接收到这些变化。基本原理 就这样以可见光为主体，二进制的数据就被快速编码成灯光信号并进行了有效的传输。灯光下的电脑，通过一套特制的接收装置，读懂灯光里的“莫尔斯密码”。基本原理 LED作为半导体器件，这种高速的亮灭即开关的通断能力是它的特性，而白炽灯因为在亮灭的变化过程中非常容易被损坏，且亮灭变化动作太慢，因而不具备这种通信功能。主要应用Li-Fi以低廉的成本解决了办公室上网问题，人人可享100Mbps连接，数据经过加密。办公室办公室主要应用Li-Fi以低廉的成本解决了办公室上网问题，人人可享100Mbps连接，数据经过加密。办公室办公室主要应用医院Li-Fi可以轻松解决两个问题：手术室可以有照明用的设备，就具备了使用Li-Fi的条件。Li-Fi的频谱是Wi-Fi的1万倍，不会影响到医疗设备的使用。主要应用教室老师的课件可以和所有学生手里的设备同步，除了课堂笔记，每个人都可以随时提问。“妈妈再也不用担心我的学习了。”主要应用教室老师的课件可以和所有学生手里的设备同步，除了课堂笔记，每个人都可以随时提问。“妈妈再也不用担心我的学习了。”主要应用交通指示灯能发送路况信息。汽车主要应用交通指示灯能发送路况信息。汽车主要应用飞机在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论飞机上的Li-Fi服务。据传，飞机上每位乘客可以使用最高9.8Mbps的连接。主要应用飞机在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论飞机上的Li-Fi服务。据传，飞机上每位乘客可以使用最高9.8Mbps的连接。主要应用海底估计主要为需要在海底开展科研工作的科学家们服务主要应用海底估计主要为需要在海底开展科研工作的科学家们服务目前进展11998年香港大学G.peng提出LED交通信号灯提供交通广播2后来日本、美国、澳大利亚等国家相关机构提出在交通安全、水下、室内等领域应用概念32008年暨南大学设计处可见光通讯样机，2009年中科院半导体研究所在2009年工博会展出应用实例42010年世博会航空馆等展示其理念，再三网融合的大背景下，2013年4月，国际863计划信息技术领域“可见光系统关键技术研究”主题启动会议举办。目前进展目前，通过改进智能手机上的LED(如摄像头、屏幕、闪光灯等)，是LiFi走向大众消费市场的最快路径“目前进展哈斯与波维创建了一家VLC(可见光通信)公司，并研发出一款智能手机应用，该应用使一对iPhone实现了低速率的数据传输哈拉尔德哈斯目前进展输入文字在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论在拉斯维加斯举行的2012年消费电子展览会(CES)上，卡西欧发布了两部使用可见光进行数据传输的智能手机目前进展三星在2010年就开始利用搭载LED背光的LCD平面显示器试验可见光通讯，西门子在2010年通过白色LED可见光通信，实现了最高500Mbps的通信速度目前进展输入文字在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论输入文字在此录入上述图表的综合分析结论，在此录入上述图表的综合分析结论输入文字在此录入上述图表的综合输入文字在此录入上述图表的综合输入文字在此录入上述图表的综合卡西欧、三星甚至与NEC、松下电气、夏普、东芝与NTT等企业一道成立了可见光通讯联盟一、建设便利，光源易得人们可以利用已经铺设好的人们可以利用已经铺设好的电灯设备电路，在需要接入电灯设备电路，在需要接入网络的地方植入一个芯片即网络的地方植入一个芯片即可。例如高速公路上的路灯可。例如高速公路上的路灯，人们在高速行驶的车上能轻人们在高速行驶的车上能轻易的接收到路灯传来的信号。易的接收到路灯传来的信号。在家里，打开台灯就可以下载歌曲；在餐厅，坐在有灯光的地方就可以发微博；即便是在水下，只要有灯光照射就可以上网。二、传输速度快可见光的频谱带宽是目前电磁波带宽的10000倍。目前据报道，实验室测试最高速度可达1Gbps。这对于人们对速度的要求是个可喜的数据，人们可以随时随地的享受高速带来的体验。当遍及到每家每户时不复存在！这种看着就不爽的“正在加载”的情况三、绿色健康，低能耗人们无时无刻都处在人们无时无刻都处在“光光”这这环境中，可见光对于人类来说环境中，可见光对于人类来说是绿色的，无辐射伤害的一种是绿色的，无辐射伤害的一种物质。因此用光来作为无线通物质。因此用光来作为无线通信的媒质，是一种对人类发展信的媒质，是一种对人类发展更健康，更可取的方向。更健康，更可取的方向。同时用光来通信能减低能耗，因为不需要像基站那样提供额外的能耗。就算是在白天，只要把作为“热点”的灯的亮度降低人眼所觉察不到的程度即可，在夜晚的时候可以作为数据传输和照明的作用。四、安全对于电磁波来说，其可以穿透物体进行传播，从安全角度上看，这可能会被截取而泄露信息。但对于LiFi来说，可见光只能延直线传播，不会穿透墙体的物体。数据只往人们所设定的方向传播，有利于信息的安全性。反向通信从从LEDLED灯泡发射信号到手机上的光电二灯泡发射信号到手机上的光电二极管只解决了问题的一半，如何从手极管只解决了问题的一半，如何从手机发信号回去才能保证通信链路畅通机发信号回去才能保证通信链路畅通（当然可以用无线电通信作为补充，（当然可以用无线电通信作为补充，不过这让这个技术的标准化变得很难）。不过这让这个技术的标准化变得很难）。环境干扰环境光源有时候会工作在同环境光源有时候会工作在同样的光谱频段，这时候如果样的光谱频段，这时候如果环境光源比较强，很有可能环境光源比较强，很有可能LiFiLiFi会无法正常通信，信会无法正常通信，信/干干噪比噪比(SINR)(SINR)太差。太差。如何解决反如何解决反向通信和环向通信和环境干扰问题境干扰问题呢呢对于环境干扰问题，复旦大学的科研人员在LIFI系统中使自行研制的窄带滤镜，可以一定程度上避免背景光的干扰；对于室内的电磁干扰，噪声主要在1MHz以下，他们在系统应用中也避开了这个频段。要实现高速的传输速度，还需要在空间内布置更多用了的中继站，以保证传输的稳定性。而针对数据上行，可采用了两套系统，分别是可见光上行和红外上行。所谓可见光上行，即需要在电子设备上安装一个灯泡，而红外上行虽然肉眼看不见，但是速率却较低。而某教授认为单向传输更适合可见光通信，“可见光通信并不适合做信息的双向传输，如果反向信号上网的话，每个灯必须接上网线。如果信号回传，接收设备也要安装灯泡，而且还要对得很准，否则速度上不来。”“我们又很多地方其实是不需要信息回传的，例如电视、收音机、交通灯等等，只需要做到信息从信息源下载。”竞争技术WifiWifi并不像并不像LiFiLiFi的声称者所说的那样，的声称者所说的那样，无线电通信就不能做到无线电通信就不能做到LiFiLiFi的优点，实的优点，实际上际上WiFiWiFi联盟正在制定一个新的标准联盟正在制定一个新的标准802.11ad802.11ad，在，在60GHz60GHz通信，也具有带宽通信，也具有带宽大大(7Gbps)(7Gbps)、距离短、距离短(10m)(10m)、保密性能、保密性能好好(无法穿墙无法穿墙)等等特点。等等特点。标准化目前目前802.15.7802.15.7还刚刚起步甚至没有一还刚刚起步甚至没有一个统一的标准，前面还有漫长的路要个统一的标准，前面还有漫长的路要走，要形成一个有影响力的产业，不走，要形成一个有影响力的产业，不是一家公司能够做到的。目前来讲，是一家公司能够做到的。目前来讲，产业链里面还缺少重量级的公司加入。产业链里面还缺少重量级的公司加入。输入文字在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论虽然现在可见光通信已经有商业范例，但是依旧停留在宣传模型的阶段。可见光现在应该做的不是去企图去上互联网，去取代wifi，而是应该等待属于它的独有应用。如果能够找到发挥可见光通信的特点单向、中速、可控区域这三点加在一起的应用，就能真正让可见光通信发挥它的巨大作用。在此输入标题输入文字输入文字输入文字输入文字在此录入综合分析在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论其未来，能否产生杀手锏式的应用，还依赖人们无限的想象力：汽车间依靠LED车灯来“对话”，飞机客舱里乘客利用头顶的LED阅读灯来上网 在此输入标题输入文字在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论在此录入综合分析在此录入上述图表的综合分析结论在此录入上述图表的综合分析结论谢谢观赏