咳咳.被邀请了.首先,可见光通信国外已经发展了许多年了,并不是一个特别新的技术。
但是如何利用普通的可见光源实现它也是很有技术含量的,不是说直接把信号通在灯泡上这么简单的,涉及到光源自身的响应、信号的调制形式、接收端的信噪比等等。
第一,wifi的理论速度上限。
如果把wifi就定义为802.11标准的话,最新的802.11n理论上限为600Mbps,当然仅仅是理论值,具体应用要取决于无线电环境状况。
但是这并不是wifi发展的极限。
现在去预测wifi技术最终能达到的速率极限是没有意义的,这取决于太多的方面了,信道带宽、调制方式、编码方式、工作频带范围、信号发射功率等等,难以预测未来的发展方向,这不仅仅取决于技术本身,还有频谱管理等等政策方面的问题。
哦对刚刚漏掉了一个问题。
可见光的衰减必然影响信噪比,信噪比直接影响误码率,误码率直接影响了通信速率,就是这样.第二,在这个技术投入实产前谈成本优势也是毫无意义的。
这不难理解吧.拿实验室技术跟已经工业化多年的技术比成本就是耍流氓=、=至于白炽灯能不能用,我个人理解应该是不行,白炽灯有热惯性,响应速度跟不上。
不过不了解有没有解决方案第三,利用电网通信是可行的。
不仅是可行的,现在已经是一个非常成熟的技术了,叫电力线通信PowerLineCommunication,PLC。
很多路由器生产商比如TPLink也都推出了用于电力线通信的电力猫,而电力线通信还应用于智能电网的建设。
但是电力线通信也有它的限制,比如可能产生谐波干扰影响电网的纯净度,比如信号无法通过工频变压器,只能在变压器的一侧使用。
为什么现在网络走电话线不走电线,一个问题就是上面说的不能通过工频变压器,另外一个.显然电信运营商跟电网运营商不是一家人啊=_=|||第四,是的,存在这种可能性。
但是无线电通信照样有这个问题啊,比提取光信号容易多了,人家也没出什么大问题啊=、=加密才是硬道理。
最后我想从自己的理解谈一下LiFi的实用性。
这个技术要取代wifi是不可能的,可见光频率太高,覆盖范围窄、无法穿透障碍物、波长太短导致受散射、反射、多径的影响更大等等无法改变的问题决定了这个技术不能取代现在wifi的地位。
LiFi更多的意义应该在于对wifi频段敏感的场合的应用,比如医院、电磁净室blahblahblah等等我一时也想不出来的地方,作为wifi的替代。
至于LiFi理论速率更高,╮(╯▽╰)╭现在wifi的速率你利用得起来吗?
记得采纳啊
可见光通信的优缺点
经工业和信息化部测试认证,我国“可见光通信系统关键技术研究”近日获得重大突破,实时通信速率提高至50Gbps(比特每秒),相当于0.2秒即可完成一部高清电影的下载。
可见光通信是利用半导体照明(LED灯)的光线实现“有光照就能上网”的新型高速数据传输技术。
可见光通信技术绿色低碳、可实现近乎零耗能通信,还可有效避免无线电通信电磁信号泄露等弱点,快速构建抗干扰、抗截获的安全信息空间。
我国信息领域著名专家、中国工程院院士邬江兴介绍说,目前,全球大约拥有440亿盏灯具构成的照明网络,数百亿的LED照明设备与其它设备融合将构筑一个巨大的可见光通信网。
可以设想,未来实现大规模可见光通信后,每盏灯都可以当做一个高速网络热点,人们等车的时候在路灯下就可下载几部电影,在飞机、高铁上也可借助LED光源无线高速上网,满足室内网、物联网、车联网、工业4.0、安全支付、智慧城市、国防通信、武器装备、电磁敏感区域等网络末端无线通信需求,为互联网+提供一种崭新的廉价接入方法。
邬江兴预测,在未来数十年内,信息的传输量将超出现有无线电频谱的承载能力,可见光通信技术可有效突破无线电频谱资源严重匮乏的困局,是具有广阔应用前景的下一代无线通信技术之一,可形成万亿级年产值的战略性新兴产业。
高速传输一直是可见光通信领域研究的焦点课题之一,解放军信息工程大学于宏毅研发团队采用光学和电学相协同的处理方法,突破了可见光空间通道互干扰高效抑制等关键技术,进入集成化、微型化设计与实现阶段。
这所大学是国内较早从事可见光通信技术研发的科研单位,2013年牵头承担了我国首个可见光863计划项目,并组建了“中国可见光通信产业技术联盟”。
经过3年多的科技攻关,先后研发成功“可见光点播电视业务”“可见光新型无线广播”“可见光精确定位”等应用示范系统。
LED无线通信的研究在日本首先开展
将LED照明灯组成可见光无线通信系统的研究工作,在日本首先开展,并得到日本政府的重视。
在2006-11-28发布的科技日报报道:“日本总务省计划与NTT研究所及NEC公司等联手,共同开发一种利用照明灯光传输高速信息的“可见光通信”系统。
日本政府将把这一技术作为下一代宽带网普及,预计在5年内实用化“。
室内白光LED无线通信的研究在日本首先开展。
日本大学的日本KEIO大学的Tanaka等人和SONY计算机科学研究所的Haruyama在2000年提出了利用LED照明灯作为通信基站进行信息无线传输的室内通信系统[4]。
他们以Gfeller和Bapst的室内光传输信道为传输模型,将信道分为直接信道和反射信道两部分,并认为LED光源满足朗伯(Lambertian)照射形式,且以强度调制直接检测(IM-DD)为光调制形式进行了建模仿真,获得了数据率、误码率以及接收功率等之间的关系。
认为当传送数据率在10Mbps以下的系统是可行的,码间干扰(InterSymbolInterference,ISI)和多径效应是影响系统性能的两大因素。
2001年,Tanaka等人在原来的基础上分别采用OOK_RZ调制方式与OFDM调制方式对系统进行了仿真[6],结果表明::当传送数据率在100Mbps以下时这两种调制技术都是可行的,当数据率大于100Mbps时,OFDM调制技术优于OOK_RZ调制技术。
Tanaka和Komine等人的具体分析
2002年,Tanaka和Komine等人对LED可见光无线通信系统展开了具体分析[7],包括光源属性信道模型、噪声模型、室内不同位置的信噪比分布等,求出了系统所需的LED单元灯的基本功率要求,并分别以OOK_RZ、OOK_NRZ、m-PPM调制方式进行仿真分析,得到了不同条件下的误码率大小。
同年Komine等研究了由墙壁反射引起的多径效应对可见光无线系统造成的影响,分别以OOK、2-PPM、4-PPM、8-PPM调制方式进行仿真,结果表明:在数据率小于60Mbps,接收视场角小于50度的条件下,采用8-PPM调制方式可有效克服墙壁反射引起的多径效应。
以后,Komine等继续对LED单元灯的设计布局、可见光传播信道(分直达信道和反射信道两部分)、室内人员走动导致的反射阴影、墙壁反射光,码间干扰对系统性能的影响等展开研究[8],并得出了不同接收视场角和不同数据传送率下各因素对系统性能的影响曲线。
同年,Komine等提出了一套结合电力线载波通信和LED可见光通信的数据传输系统[9]。
2005年,Komine等利用基于最小均方误差算法的自适应均衡技术来克服码间干扰(ISI)[10]。
仿真表明在数据率为400Mbps以下时,FIR均衡器和DFE均衡器都可有效减少ISI的影响,当数据率高于400Mbps时,DFE均衡器更能有效克服ISI。
应用前景非常看好
国内在这方面的研究刚刚起步,暨南大学光电工程系的陈长缨教授对LED发光特性、室内通信链路和信道模型进行了初步的研究[11]。
总之,LED照明光无线通信在国外也还出在起步和摸索阶段,但其应用前景非常看好,不仅可以用于室内无线接入,还可以为城市车辆的移动导航及定位提供一种全新的方法。
汽车照明灯基本都采用LED灯,可以组成汽车与交通控制中心、交通信号灯至汽车、汽车至汽车的通信链路。
这也是LED可见光无线通信在智能交通系统的发展方向。
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