未来通信技术-LIFI(可见光通信)PPT课件
lifi技术优缺点
lifi 技术优缺点
可见光无线通信又称光保真技术，英文名LightFidelity（简称LiFi）是一种利用可见光波谱（如灯泡发出的光）进行数据传输的全新无线传输技术，由英国爱丁堡大学电子通信学院移动通信系主席、德国物理学家HaraldHass（哈拉尔德-哈斯）教授发明。
LiFi 是运用已铺设好的设备（无处不在的LED 灯），通过在灯泡上植入一个微小的芯片形成类似于AP（WiFi 热点）的设备，使终端随时能接入网络。
该技术通过改变房间照明光线的闪烁频率进行数据传输，只要在室内开启电灯，无需WiFi 也便可接入互联网。
LiFi 是用可见光来实现无线通信，即利用电信号控制发光二极管（LED）发出的肉眼看不到的高速闪烁信号来传输信息。
优点
更方便：
不依靠无线电波，不会产生电磁干扰。
因此，想在飞机上连接互联网。
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。
可见光通信 LiFi 标准白皮书讲解
可见光通信产业化现状分析2016-03-07 18:33日前，中国电子技术标准化研究院和全国信息技术标准化技术委员无线个域网标准工作组联合发布了可见光通信标准化白皮书，其中对国内可见光通信产业化现状进行了深入分析，并就可见光通信技术、应用、芯片、标准化等方面提出了针对性的建议和意见。
报告指出，可见光通信属于产业关联度高、带动能力强、应用领域广的前沿尖端技术，因此在国际上也备受关注。
据国际权威机构统计，未来可见光通信技术应用的产业规模可达万亿级别。
可见光通信产业链长，涉及的环节多，未来将形成万亿级的市场规模。
据保守估计，可见光通信技术预计2020年市场规模将超过1500亿元。
其中室内绿色通信网络是未来最大的市场，是目前WIFI技术、蓝牙技术等重要的补充和一定范围内的替代，预计可以形成千亿级的市场规模。
室内精确定位系统作为目前室外GPS定位系统的补充，是目前室内WIFI定位技术等的替代产品，预期可以形成数百亿产值的市场规模。
旅游景点讲解网络作为传统无线电讲解系统的替代产品，预期可以形成数十亿产值的市场规模。
LIFI移动支付网络基于可见光通信的移动支付方式无疑提供了更为安全的支付方式预期可以形成数百亿产值的市场规模。
LIFI媒体广告网络将带来新的传播模式和商业模式，基于可见光通信技术的新型媒体广告网络作为一个全新的开拓型市场，电视屏幕、室外大型LED屏幕、交通信号灯、路灯乃至大型商场、超市、写字楼以及家庭内部LED照明灯具均可以作为这一新型隐式广告的发布平台，预期可形成数十亿的市场规模。
针对我国可见光通信产业的发展中的一些问题，具体将从可见光通信技术、应用、芯片、标准化等方面提出针对性的建议和意见：（1）技术方面的建议和意见可见光通信仍面临一些技术问题：在高速传输方面，可见光频段带宽400THz，现有LED照明器件可用调制带宽仅35到200MHz，所以需要不断优化LED及其驱动电路，提升信息传输能力；在系统集成方面，涉及上下行链路的设计，与现有网络融合等，此外还存在通信距离与覆盖范围扩展问题；同时还有其它相关问题：作用距离，覆盖范围、低成本、方向对准等问题。
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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 可见光通信 开灯上网
LiFi 可见光通信开灯上网作者：暂无来源：《上海信息化》 2017年第2期文/ 彭健众所周知，亚历山大·贝尔是“电话之父”，但鲜为人知的是，他发明的光线电话，利用光波作为媒介传输话音信息，成为现代光通信的雏型。
时至今日，LiFi 又将如何继承光通信的“衣钵”呢？LiFi（Light Fidelity）是指利用可见光通信技术（VLC）来实现信息传输。
简单来说，LiFi可见光通信就是以各种可见光源作为信号发射源，不使用光纤等传统波导，直接在空气中传输信号的一种通信技术。
早在2011年的TED（全球科技娱乐设计）大会上，英国爱丁堡大学教授哈拉尔德·哈斯（HaraldHaas）就利用400THz～800THz的可见光以及带有信号处理技术的LED灯泡，实现了高清视频的数据传输。
并且，哈斯教授在大会上首次将“VLC”称为“LiFi”。
WiFi“替身”优势何在LiFi可以将诸如LED照明设备变成类似WiFi路由器的无线接入热点，同样能够让用户在宽带接入时摆脱有线的束缚。
因此，常有“后来者居上”的LiFi替代WiFi之说，但短期内会是二者并存、优势互补状态。
相较之下，LiFi的优势还在于：更多的电磁频谱资源。
随着移动互联网快速发展，WiFi需要承载的数据流量越来越多，当前WiFi所使用的频段带宽有限，在人口密集区域，有限的WiFi频段资源已经无法满足这种增长需求，出现了数据传输拥塞等影响通信质量的情况。
而且WiFi使用的频段属于开放频段，诸如蓝牙、ZigBee等物联网通信技术同样可以工作在该频段，大量物联网设备接入，更加剧了对WiFi使用频段资源的争夺。
LiFi则使用可见光为传输载体，虽然可见光同样属电磁波，但是其带宽是WiFi带宽的数万倍，能够有效避免数据传输拥塞问题。
更快的传输速度。
基于802.11标准的WiFi技术，从802.11a逐步演进到802.11ac，已将数据传输速率提升至1Gbps。
未来通信技术LIFIppt课件
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”。
发展历史及进展现状
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
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。
三、绿色健康，低能耗
主要应用
LED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。
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。
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。
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。
3
可见光通信Li-Fi技术介绍及发展前景
可见光通信Li-Fi技术介绍及发展前景能够想象的到，无须安装无线基地台，只要利用目前家中电灯泡，并将每一个灯泡当作热点（Hot Spot）就能达到比现今Wi-Fi快100倍的高速无线通信吗？这样的梦想已经实现了，更可以迈入实用化，这样的技术被称为Li-Fi（Light Fidelity）。
在TEDGlobal中，哈洛哈斯（Harald Haas）首度发表了能够实现这一理想的实物，借助单一个LED所发出人眼无法察觉的高频闪烁光，可以传送比目前基地台更大的数据量。
Li-Fi是可视光通讯的一种。
相信第一代的公众可视光通讯应该是2700多年前的周朝，在建筑了一座一座的烽火台后，利用烽火通信的方法，向国都发出报警讯息，而天子也利用烽火，召集各路诸侯出兵卫国。
时至今日，公众可视光通讯技术已经可以利用一颗小小的电灯泡来完成，和Wi-Fi同样具有高速、双向的网络移动通讯能力，由于光无法穿透墙壁，作为数据传输技术更具安全性，而且成本也比Wi-Fi 便宜10倍。
因此在传输方面将更为安全、以及具有极低被干扰的能力。
如表一，为针对Li-Fi与Wi-Fi的比较。
设立于爱沙尼亚的Velmenni，已经完成全球第一个验证了，利用电灯泡可将传输数速率提高到1Gb，这样的速度已经是Wi-Fi的100倍，如果下载一部HD影片的话，只需要数秒的时间就可以完成。
Velmenni并且推论，根据在研究室中的实验，Li-Fi最快更可以达到224Gb的速度。
事实上，这样的速度，经牛津大学研究人员实验室测试，传输速度是可到每秒224 Gb，快到差不多可以一秒下载18部1.5 GB 的电影，透过这样的传输速度与便利性，预计将会把Internet带向另一个革新的境界。
2013年，中国的复旦大学也实验了借助LED灯光来进行网络的数据传递。
复旦大学的研究人员室将网络讯号接入一盏1W的LED灯中，在这个灯光下，成功的使4台计算机可同时上网，并且测得最高速率可达到3.25G，平均上网速率达到150M。
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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。
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
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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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
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。
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
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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
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
“
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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
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。