可见光通信LIFI专题教学PPT.ppt

目录 一、LIFI简介（Light Fidelity） 二、基本概念 三、主要应用 四、原理 五、目前进展 六、优势 七、存在的局限性 八、未来展望 一、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。LiFi技术运用无处不在的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。LIFI发明的初衷是挑战原有的wifi技术，但鉴于此技术的局限性，LIFI可作为wifi的补充在小空间范围内使用。 无需WiFi信号，点一盏LED灯就能上网。 10月17日，复旦大学实验室里传来了LiFi技术成功应用的消息，单向速度高达3.7G/s。这意味着未来所有灯光可及之处，将成为可以享受网上冲浪乐趣的地方。 德国物理学家哈拉尔德·哈斯由灯泡本身“点亮”了奇思妙想：依赖一盏小小的灯，将看不见的网络信号，变成“看得见”的网络信号。哈斯和他在英国爱丁堡大学的团队必威体育精装版发明了一种专利技术，利用闪烁的灯光来传输数字信息，这个过程被称为可见光通讯（VLC），人们常把它亲切地称为“Lifi”，以示它能给以WiFi为代表的无线网络传输技术可能带来革命性的改变。 二、一些基本概念 根据不同速率在光中编码信息完全可行，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。 与光纤通信拥有同样的优点，高带宽，高速率，不同的是LiFi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LiFi的信号。 LiFi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（WiFi热点）的设备，是终端随时能接入网络。这有点像欧洲当年发明ADSL技术一样，也是已有的设备上，充分利用频带资源，才使得现在网上冲浪成为普通家庭生活的一部分。 Haas 哈斯 Haas和他爱丁堡大学的团队发明了一项专利技术，利用一束闪光来无线传输数字信息，这类技术通常被称作可见光通信(VLC)。 Haas表示：“我最大的设想就是将电灯泡变为宽带通信设备。这样电灯泡不仅能提供照明，也将成为一款必要的工具。”Haas认为，通过给普通的LED灯泡加装微芯片，使灯泡以极快的速度闪烁，就可以利用灯泡发送数据。而灯泡的闪烁频率达到每秒数百万次。 通过这种方式，LED灯泡可以快速传输二进制编码。但对裸眼来说，这样的闪烁是不可见的，只有光敏接收器才能探测。 这一技术意味着，只要你拥有电灯泡，就可以获得无线互联网连接。目前全世界的电灯泡数量约有140亿盏。实际上，这也意味着任何路灯都可以成为互联网接入点。 三、应用 通过给普通的LED灯泡加装微芯片，使灯泡以极快的速度闪烁，就可以利用 灯泡发送数据。而灯泡的闪烁频率达到每秒数百万次。通过这种方式，LED灯泡可以快速传输二进制编码。但对裸眼来说，这样的 闪烁是不可见的，只有光敏接收器才能探测。这类似于通过火炬发送莫尔斯码， 但速度更快，并使用了计算机能理解的字母表。 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。 四、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。由于频率太快，人眼根本觉察不到，光敏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”。 这项技术的核心是一种新世代的高亮度 发光二极管。原理其实很简单，LED亮了，就表示传输一个数字的1，灭了就传输一个0，LED可以快速地在明暗之间切换，这样就能很有效地传输数据。? 五、进展 复旦大学信息科学与工程学院 研究人员将网络信号接入一盏1W的LED灯珠，灯光下的4台电脑即可上网，离线最高单向传输速率达到3.7G/S，创造了可见光无线通信领域的单向传输速度世界纪录。实时系统平均上网速率达到150M，堪称世界最快的“灯光上网”。下个月，10台样机将亮相2013年上海工博会。 六、优势 可见光通讯安全又经济 “有灯光的地方，就有网络信号。关掉灯，网络全无。”迟楠告诉记者，与现有WiFi相比，未来的可见光通讯安全又经济。WiFi依赖看不见的无线电波传输，设备功率越来越大，局部电磁辐射势必增强；无线信号穿墙而过，网络信息不安全。这些安全隐患，在可见