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【北京十一选五一定牛】LIFI的迈入现象

2020-01-26 06:36栏目:后台
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可见光通信(Visible Light Communications,VLC)技术是近十年来迅速发展的一种新型无线通信方式,通过在公共基础照明设施上增加数据传输辅助功能,将通信与室内照明光源相结合,就可构建室内可见光无线通信网络,实现信息从服务器到达客户端的无线传输。由于可见光与日常生活息息相关,办公室、家庭以及公共场合中许多设备均含可见光光源,例如,办公室的电灯、道路上的信号灯、广场上的显示屏等等,所以室内可见光通信技术可以满足用户对移动通信网络覆盖范围广、链路质量高的要求,为室内用户提供随时随地的便捷数据服务。同时,室内可见光通信技术使用可见光这种特殊的传输介质,可以保证移动通信网络的安全性,包括网络数据安全与用户健康安全,使得用户信息的私密性得到保障,不能被其他用户恶意截获,而且使用者即使长时间处于移动通信网络中,也不会对自身健康造成影响。

安全又便宜,应用前景看好

     (1)中国“可见光通信系统关键技术研究”获得重大突破——可见光通信的实时通信速率已经提高至50Gbps!我国科研工作者在可见光通讯方面的研究也获得了重大突破,最新测试结果显示,我国可见光实时通信速率已提高至50Gbps,速度全球领先。由信息工程大学承担的国家863计划项目以及郑州市重大专项“可见光通信系统关键技术研究与应用”取得重大突破。一举将可见光实时通信速率提高至50Gbps,是当前公开报道的国际最高水平的5倍,相当于0.2秒即可下载完成一部高清电影。目前,相关成果已经通过国家工业与信息化部电信传输研究所测试认证。

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今年美国监听事件在全球引起轩然大波,网络和通信隐私及安全性的话题备受人们关注。有没有一种通信技术能更安全地传输保密信息?位于江宁开发区中国无线谷的移动通信国家重点实验室专家表示,最近兴起的“可见光通信”技术就能做到,明年基于该技术的应用设备有望在江宁开发区产业化。

       LIFI将会在物联网安全项目,农业项目,室内广告,室内定位方面发挥重要的作用。另外,在苹果公司的IOS代码中发现带有“LIFI”的字符,在苹果的IOS库缓存文件中关于陈述与其他硬件和软件兼容性的声明部分,在下一代手机的无线传输标准上,苹果将采用LIFI可见光无线通讯技术替代WIFI技术,印度的Velmenni公司已开始对LIFI技术进行实测。LiFi技术,为物联网提供无限可能随着物联网设备市场的增长,传感器可以部署到越来越多的设备和场所中,更加快速以及大量的数据传输就显得更加重要。如果物联网继续以目前预测的速率进行增长,那么我们目前的基础设施将无法处理这样的数据传输要求。 如果我们希望大数据和物联网继续发展,那么LiFi或许能成为唯一可行的解决方案。由于目前的LED灯技术仅仅需要加入一个微小的微型芯片就可以变成LiFi发送器,最终,全世界超过140亿的灯泡将会变成140亿个发送器.希望新的科技能造福于人类,更人类生活带来更多的便利。

2011年,德国物理学家哈拉尔德·哈斯教授在英国爱丁堡大学TED全球公开课上,向科技迷们展现了一个神奇的发明:他身旁放了一个LED台灯,台灯下30厘米左右处有一个小小的设备,当他把灯打开,灯光照向这个设备时,他身后的大显示屏上播放起花朵盛开的视频。此时或许你并没有意识到有多么神奇。而当哈斯教授将手挡在台灯与接收器之间时,身后正在播放的视频戛然停止;当他把手拿开时,视频又开始播放起来。这个时候,在场的所有人都起立鼓掌。这就是可见光通信。

此外,一盏普通的LED灯稍作改造就相当于一个小基站,在LED照明普及的前提下,“可见光通信”网络建设的成本大大降低。张在琛说,正是因为出色的安全性和低成本,“可见光通信”不仅可以用于室内无线接入,还可以为智能交通及定位系统提供全新的方法。

【4】严丹丹 《通信与信息技术》[M]  2016

随着照明光源制造工艺的发展,将通信功能与照明功能相结合的可见光通信技术越来越受到研究人员的重视。可见光通信技术可以应用在很多场合,如基于照明光源的家庭无线网络,基于基础照明设施的办公场所内高速数据传输系统,基于车灯的车与车之间数据通信系统等等。

在东大移动通信国家重点实验室,记者看到一台正在播放高清视频的电脑。科研人员将高清视频信号编码为可见光信号,光线照在另一台电脑的接收端,显示器上赫然呈现出同样的视频内容。

【3】哈斯   TED演讲内容   无线网络的新突破[s]    2011

随着智能设备的普及,网络逐渐成为人们生活的一部分。我们通过网络了解新闻,查阅资料,观看电影等等。在网络为我们的生活带来极大便利的同时,我们也时常被诸如网络信号不好,上网速度慢,找不到WIFI热点等问题所困扰。可见光通信技术的出现将有可能使上述问题得到解决。

“早在1999年,香港和日本的学者就对可见光通信技术进行了较为系统的研究。”张在琛说,到2009年,随着LED照明的逐渐普及,这项技术再次进入人们视野,并得到了快速发展。

     (1)LIFI今后可能会在汽车,火车,飞机等一些密闭的环境里,发挥更大的作用。此外,家庭的补充者,将于WIFI,(蜂窝网络3G,4G,甚至5G)通信技术相交互融合,【3】在物联网,家庭,航空,航海,地铁,高铁,室内导航,井下作业等领域带来创新应用和价值体验。到路边的路牌时,路牌马上可以给车辆导航仪传输附近的路况,并告知到达目的地的最通畅的道路,让用户有更好的驾驶体验。比如当车辆靠近时,主动提示刹车信息,实现自动刹车。构筑智能物联网生活,可以想象一下,未来我们早上起床开灯,使能通过各种终端设备电视,平板,手机第一时间了解天气状况,得知出行信息,以及国内外信息。更能在家庭成员之间分享数据信息,实现”秒传 ”。综上,应用前景会更加广泛,最终将成为WIFI的替代品。[4]

“与现有的无线电通信相比,可见光通信安全性更强。”张在琛介绍,无线电信号“穿墙而过”,难以确保信息传输安全。而在“可见光通信”当中,这些安全隐患就变得无处藏身。比如拉上遮光窗帘,外界就接收不到灯光里的信息,保密性胜过无线电通信,因此“可见光通信”可以应用到军事和国家安全等特殊领域。

信息的传输既要上行又要下行,而可见光的上行比较难实现,需要在专用的上网卡上加装用于上行传输的LED灯。并且环境中存在的太阳光和其他照明光源会对LED的光信号产生强烈的背景干扰,使的辨识度降低。这就使得可见光通信很难在室外的白天工作,只能在室内或夜晚工作。可见光通信传输的信号只能沿直线传输且不能穿越墙壁等障碍物,这就使得跨房间的网络接入变得非常困难,限制了其应用的推广,需要研发不同LED灯之间的网络中继技术。 当前的下行传输速率已经可以超过WIFI,但与WIFI相比,缺乏对移动性、非视线传输和上行高速数据传输的有效支持,需要解决带宽和信号上下行的技术比较难。

科学界已研究“可见光通信”十多年

    来自德国爱丁堡大学的物理和移动通信教授Herald Hass【1】首次提出了LIFI的概念,随后在2015年11月底,携手Lucibel共同创建了pureLiFi集团,来共同开发和推广欧洲市场首个全工业化的LIFI光源。

据悉,目前,“可见光通信”涉及的多项关键技术研发进展顺利,基于该技术的定位应用有望明年在江宁开发区实现产业化。(来源:南京龙虎网-南京日报)

 参考文献:

不过,张在琛也指出,“可见光通信”技术目前还有很多局限性,比如遮挡光线数据就会中断等,要让这项技术像WIFI那样走进千家万户,还有很长的路要走。“可见光通信”并不是现有无线通信技术的替代者,更多的是功能互补。

【1】哈拉尔德.哈斯   TED演讲内容   用一个灯泡传输无线信号[s]  2011

无需WIFI信号,点亮一盏LED灯就能上网。这种让人难以想象的通信技术其实离我们并不遥远。东南大学移动通信国家重点实验室教授张在琛介绍,“可见光通信”技术并不神秘,其原理是将半导体照明技术与通信技术结合,利用LED光源快速改变发光强度的特点,把信息调制到LED灯光上,就可在有灯光的地方传输信息。可见光通信技术也被称作“LIFI”。

 3.受技术产业链的影响

与WIFI互补,有望明年产业化

 

      1.LIFI光通信设备

(4).解决堵塞问题,安全性能将大大提高。众所周知,WIFI会产生电磁干扰,影响飞机设备和医疗设备,且对于发电,石油与天然气钻采有潜在的危险性。LIFI的使用光将不会带来电磁干扰。在数据保护方面也有极大的改善,一定程度上避免黑客的入侵。

五.LIFI在市场上的应用实例

    “LIFI”可见光无线通信,全称“Light Fidelity”。LIFI通过改变房间透明光线的频率进行数据传输,传输速度达到100GB,比WIFI的传输速率快了近一百倍。与光纤通信拥有同样的优点,高带宽,高速率,自然光到达的地方,就有LIFI的信号。LIFI技术利用已铺设好的设备,无处不在的灯泡,只要在灯泡上植入一个微小的芯片,就能变成于AP(WIFI热点)的设备,使终端随时能接入设备,它是可见光通信的一种应用,WIFI靠的是无线电波,而LIFI 则是靠的光脉冲。其实就是利用可见光波段的光作为信息载体,无需光纤等有线信道的传输介质,在空气中直接传输光信号的通信方式。简单来说,只要头顶上有灯光,理论上无论是传输数据信息、上网,还是进行语音、视频通话,亦或是调节物联网设备的开关,均可轻松实现,而且借助超高的传输速率,应用体验远超WIFI。

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