未来通信技术LIFI
lifi技术
LiFi技术简介LiFi（Light Fidelity）是一种新兴的无线通信技术，它使用可见光谱来传输数据。
与传统的无线通信技术相比，LiFi具有更高的传输速度和更好的安全性。
本文将介绍LiFi技术的工作原理、优点和应用领域。
工作原理LiFi技术利用可见光谱中的闪烁速度进行数据传输。
光源通过调制电流来改变光的亮度，从而快速闪烁。
接收器使用光传感器来接收光信号，并将其转换为数字信号。
通过这种方式，数据可以以非常高的速度通过可见光进行传输。
优点LiFi技术具有许多优点，使其成为一种有吸引力的通信技术。
1.更高的传输速度：相比传统的无线通信技术，LiFi提供更高的传输速度。
由于光信号可以非常快速地闪烁，因此数据传输速度可以达到几十Gbps，远超过4G和Wi-Fi的传输速度。
2.更好的安全性：由于LiFi使用可见光进行通信，它的信号无法穿透墙壁。
这意味着只有在光照到达的地方，数据才能被接收到。
因此，LiFi具有更好的安全性，难以被黑客窃听。
3.减少电磁干扰：由于LiFi使用光信号进行通信，它不会产生电磁干扰。
这对于某些特殊环境，如航空器或医院等对电磁干扰敏感的地方非常有益。
应用领域LiFi技术在许多领域具有广泛的应用潜力。
1.室内定位：由于LiFi信号无法穿透墙壁，因此可以使用LiFi来实现室内定位系统。
通过在室内安装LiFi接收器，可以精确定位人员或物品的位置。
2.智能家居：LiFi技术可以与智能家居系统集成，使家庭中的各种设备进行无线通信。
通过使用LiFi，可以实现高速的传输速度，从而更好地支持智能家居设备之间的数据传输。
3.无线网络覆盖不良区域：在某些地方，如高密度建筑物或电磁干扰环境下，无线网络的覆盖可能不理想。
在这种情况下，使用LiFi可以提供更好的通信效果，改善网络连接。
4.医疗领域：在医疗设施中，电磁干扰是一个严峻的问题。
由于LiFi技术可以减少电磁干扰，因此可以在医院内实现可靠的无线通信，而不会对医疗设备造成干扰。
LIFI技术的应用与展望
目前进展
1
1998年香港大学 G.peng提出LED交通信 号灯提供交通广播相关机构提 出在交通安全、水下、 室内等领域应用概念
4
2010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。
电 厂
电厂或其他敏感地区 提供Li-Fi服务。使用 Li-Fi，可以在电厂建 立高速、内部数据互 联系统，来监控生产 数据。
目前进展
• 目前许多国家都在积极发展可见光通信技 术（LIFI），如德国，美国，日本等早在 十年前就开始了这方面的研究。而国内近 些年此技术刚刚起步，在这方面有所突破 的有复旦，暨南，华科等大学。
输入文字
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
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 输入文字 向、中速、可控区域这三点加在一起的应用，就能真 在此录入上述图表的综合分析结论 正让可见光通信发挥它的巨大作用。 在此录入上述图表的综合分析结论
LIFI 技术的应用与前景
想象一下这样的场景： 在街头，利用路灯就可以下载电影； 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。 LiFi另一个巨大的好处是在任何对无线电敏感 的场合都可以使用，比如飞机上、手术室里等。
未来通信技术-LIFI
4
2010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。
3
2008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
发展历史及进展现状 2011年，爱丁堡大学教授 Harald Haas在TED上发表了 一个关于Lifi技术的演讲。除了 爱丁堡大学，德国的弗劳恩霍 夫光电研究所，欧洲另一个团 队在操作的ACEMIND项目和 复旦大学计算机科学技术学院 实验室都曾经实现过类似的技 术。目前，位于爱丁堡的 pureLife是第一家相关的创业 公司。
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谢谢观赏
哈拉尔德·哈斯
该公司的第一代产品Li-1st可以实现 三米内的双向传输，速度可达到5Mbps， 同时LED灯的照明功能不会受到任何影响。 在2014第四季度，pureLife团队上线 输入文字 了LiFi网络产品Li-Flame ，该系统可以实 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 现把现成的灯泡转换成 LiFi接入点，自动 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 双向传输数据的功能。也就是说，只要拥 有Li-Flame，见到灯泡就可以上网。 Li-Flame可充电，当用户从一个AP转 移到另一个时（比如进入另一个房间）， 可保证连接不断，增强用户移动性。
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。
路灯也是路由器,速度可达1Gbps,LiFi光通信技术解析
路灯也是路由器,速度可达1Gbps,LiFi光通信技术解析随着智能手机、笔记本电脑、平板电脑等无线设备的普及，无线上网越来越成为人们的“第一需要”，如今，一种无需wifi信号，点一盏led灯就能上网的技术来临了。
目前WiFi技术所承载的电磁波频段频谱资源稀缺，无法满足日益增长的数据通信要求。
此外，无线数据安全问题也一并为WiFi技术的发展提出了挑战。
新一代光通信技术——LiFi的出现，可以为数据传输提供了一种更为安全、高速、稳定的解决方案。
LiFi光通信技术Li-Fi（Light Fidelity），是一种基于光（而不是电波）的无线通信技术，Li-Fi结合了光的数据通信功能和照明功能。
由于在光谱中可见光对人体是无害的，而且在照明中广泛使用，所以Li-Fi 也被称为可见光通信（Visible Light Communication, VLC），可见光通信是一项基于白光LED 的新兴无线光通信技术。
可见光通信是在利用LED 照明的同时，将信号调制在LED 光源上，以可见光波段作为载体传输数据。
例如LED 开表示1，关表示0，通过快速开关就能传输信息。
由于LED 的发光强度，人眼不会注意到光的快速变化。
Li-Fi 与光纤通信拥有同样的优点，高带宽，高速率，不同的是Li-Fi 是使光传播在我们周围的环境中，自然光能到达的任何地方，就有Li-Fi 信号。
Li-Fi 技术是运用已铺设好的设备（无处不在的灯泡），只要在灯泡上植入一个微小的芯片，就能变成了类似于AP（Wi-Fi 热点）的设备，使终端随时能接入网络。
Wi-Fi 是覆盖整个建筑的完美无线数据传输技术，但是Li-Fi 可以提供更高效率、更大带宽、更安全和高速获取的通信技术。
Li-Fi 工作原理。
LIFI简介 新一代无线通信
LiFi的技术原 理
LiFi与WiFi对比
LiFi与WiFi对比
LiFi的技术原理 光和无线电波一样，都属于电磁波癿一种，传播网络信号癿基本 原理是一致癿。给普通癿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。由于频率太快，人眼根本觉察丌 到，光敏传感器却可以接收到这些变化。就这样，二进制癿数据就被 快速编码成灯光信号并进行了有效癿传输。灯光下癿电脑，通过一套 特制癿接收装置，读懂灯光里癿“莫尔斯密码”。
WiFi对比
LiFi与WiFi对比
（2）高带宽，高速率。如图三所示，可见光癿频谱带宽是 目前电磁波带宽癿10000倍。目前据报道，实验室测试最 高速度可达1Gbps。这对于人们对速度癿要求是个可喜癿 数据，人们可以随时随地癿享受高速带来癿体验。
LiFi与WiFi对比
（3）绿色，低能耗。人们无时无刻都处在“光”这环境中，甚至可以 说是光创造了人类，可见光对于人类来说是绿色癿，无辐射伤害癿一 种物质。因此用光来作为无线通信癿媒质，是一种对人类发展更健康， 更可取癿方向。同时用光来通信能减低能耗，因为丌需要想基站那样 提供额外癿能耗。就算是在白天，只要把作为“热点”癿灯癿亮度降 低人眼所觉察丌到癿程度即可，在夜晚癿时候可以作为数据传输和照 明癿作用。
无线通信革命 Li-fi
-LightFidelity
1 2 3 4
LI-FI的概念
LiFi的技术原理 LiFi与WiFi对比 LiFi的应用与发展
LI-FI的概念
LiFi的技术原理
LiFi的概念
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癿光传输数据癿技术。
LiFi与WiFi对比 （4）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，丌会穿透墙体癿物体。数据只往人们所设定癿 方向传播，只有利于信息癿安全性。
未来通信技术-LIFI(可见光通信)PPT课件
抗干扰技术
由于可见光谱中的光波容易受到其 他光源的干扰，因此需要采用抗干 扰技术，提高通信的稳定性和可靠 性。
定向传输技术
为了提高通信的安全性和保密性， LIFI技术需要采用定向传输技术，控 制光的传播方向和范围。
03
LIFI技术的优势与挑战
LIFI技术的优势
01
02
03
04
高带宽
可见光通信具有较高的带宽， 可以实现高速数据传输，满足
标准化与互通性
随着LIFI技术的普及，标准化和互通性将成为未 来发展的重要方向，促进不同厂商和设备之间的 互操作性和兼容性。
绿色环保理念
LIFI技术作为一种绿色通信方式，将更加注重节 能减排和环保理念，推动可持续发展。
THANKS
感谢观看
智能物流
通过LIFI技术，实现物流 过程中的物品追踪、定位 和管理，提高物流效率和 准确性。
智能农业
利用LIFI技术，实现农田 监测、作物生长监测和智 能化管理，提高农业生产 效率和品质。
工业自动化中的LIFI应用
智能制造
利用LIFI技术，实现生产线 上的设备与控制系统之间 的无线通信，提高生产效 率和产品质量。
LIFI技术具有高速、安全、抗干扰能力强等优点，可广泛应用于室内和室 外环境中的短距离通信。
LIFI系统组成
LIFI系统主要由光源、调制器、发射天线 、接收天线和解调器等部分组成。
解调器的作用是从接收到的光波中提取 出数据信号，并将其还原成原始数据。
发射天线和接收天线的作用是控制光的 方向和聚焦，提高通信的可靠性和稳定 性。
LIFI技术的发展历程与现状
总结词
LIFI技术经历了从实验室研究到商业化应用的发展历程，目前已经取得了一定的成果和 应用。
可见光通信
二、原理
路由器接收来自信息终端用户的信息，同时分
时段地将接收到的信息通过主光源以广播的方式发送 出去。
适配器包括下行链路的白光LED光源和上行链路 的光电接收器，具有发射和接收功能，且负责将终端 用户的信息调制成光信号，并接收来自下行链路的光 信号。光电接收器可以接收来自用户的光信号并转换 成电信号送入路由器。
传感器却可以接收到这些变化。就这样，
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”。
三、应用
❖ 飞机和高铁的应用 ❖ 可见光通信巳经在一些对电磁信号敏感的领域发挥着
重要作用。飞机的导航和通信系统易受射频信号干扰， 给飞机飞行安全造成影响，因此会禁止乘客使用手机 或上网。利用可见光通信则可以解决这一难题。飞机 通过中央控制器接收卫星信号并将其输送到网络的接 人点LED上，乘客座位上的LED阅读灯通过可见光与电 脑或手机建立通信。 ❖ 高铁是我国目前主要的快速交通工具通信困难是高铁 的一大弊端。高铁速度高达300~400KM/H用户手机和 电脑接人网络网速慢且接人点少，高铁中央控制器接 收卫星信号并通过列车传输网络送到车厢的LED上， 从而实现通信业务。
电信号经过路由器的简单处理后，调制到白光 LED光源上变成光信号，以广播的方式发射出去。在 接收端终端的可见光适配器将接收的信息解调出来并 送人终端用户，即实现了局域网内的无线通信。
LiFi无线通信的研究进展
Hans Journal of Wireless Communications 无线通信, 2020, 10(2), 13-17Published Online April 2020 in Hans. /journal/hjwchttps:///10.12677/hjwc.2020.102002Research Progress of LiFi WirelessCommunicationLongqiao Zhang, Lina Zeng*, Lin Li, Zaijin Li, Hong Yang, Gongjie Li, Yi QuCollege of Physics and Electronic Engineering, Hainan Normal University, Haikou HainanReceived: Mar. 22nd, 2020; accepted: Apr. 14th, 2020; published: Apr. 21st, 2020Abstract5G communication technology and Wireless Fidelity (WiFi) make people’s life more and more convenient. However, Light Fifelity (LiFi) has attracted increasing attention with the rapid devel-opment of communication technology. In recent years, the visible light communication is more widely used in various fields where there is light, you can communicate online without limitation like WiFi hotspots. However, there are some disadvantages to Lifi; if the sun too bright or the light is blocked, it cannot transmit data which are some problems in current research. So it will be a good method by using the combination of the WiFi and LiFi.KeywordsLiFi, WiFi, Visible Light CommunicationLiFi无线通信的研究进展张龙桥，曾丽娜*，李林，李再金，杨红，李功捷，曲轶海南师范大学，物理与电子工程学院，海南海口收稿日期：2020年3月22日；录用日期：2020年4月14日；发布日期：2020年4月21日摘要5G通信技术和WiFi让人们的生活越来越便捷，可见光通信典型代表LiFi也引来人们的日益关注。
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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
汽车
交通指示灯能发 送路况信息。
哈拉尔德·哈斯
目前进展
输入文字
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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
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。
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。
不复存 这种看着就不爽的
“正在加载”的情
在况……！！
三、绿色健康，低能耗
人们无时无刻都处在“光”这 环境中，可见光对于人类来说 是绿色的，无辐射伤害的一种 物质。因此用光来作为无线通 信的媒质，是一种对人类发展 更健康，更可取的方向。
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在此录入上述 图表的综合
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在此录入上述 图表的综合
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LIFI的 优势
一、建设便利，光源易得
人们可以利用已经铺设好的 电灯设备电路，在需要接入 网络的地方植入一个芯片即 可。例如高速公路上的路灯， 人们在高速行驶的车上能轻 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。
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。
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。
主要应用
汽车
交通指示灯能发 送路况信息。
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
的科学家们服务
目前进展
1 1998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
4 2010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。
主要应用
办公室
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。
主要应用
办公室
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。
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LiFi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。
目录
1 LIFI简介
2 基本概念
3 原理 4 主要应用 5 目前进展 6 优势 7 局限性 8 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
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
为何用LED？
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。
3 2008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
目前进展上的 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
目前进展
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
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
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