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基于Li-Fi技术的高精度博物馆室内定位导航系统研究

吉林省文化科技研究所汪学文

长春理工大学理学院长春市紫微光电科技有限责任公司于长明

长春市紫微光电科技有限责任公司王帅

长春理工大学理学院刘春阳母一宁

随着通讯技术的不断发展，传统的Wi-Fi无线通讯技术已难以正确传递。至于可见光通信基站，则需要将各个基站通过信号连接

满足多个领域的应用需求，Li-Fi通讯技术由于其优异的特性而展现线进行并联，确保在只含有下行信号的可见光传输系统中，不存在

出极大的发展潜力。本文首先分析了这一技术的原理，随后就其在“信号接收部分”，即只能通过“信号发射部分”来使信号下行，

博物馆室内定位导航系统的应用可行性进行了分析。再由带有接收/解调功能的接收端进行接收。

随着通讯技术的不断发展，人们的日常生活也发生了许多变化。Li-Fi技术具备许多优势，其中最为显著的特点是它不会被其他

近年来，除了Wi-Fi无线通讯技术之外，另外一种名字与之相像的技的无线电信号所干扰，这也是它不同于Wi-Fi之处所在，由于这一

术—Li-Fi技术也备受广大研究学者关注。特性，Li-Fi技术可以在很多存在电场、磁场兼容存在（如飞机上）

目前在全世界范围内Li-Fi通讯技术市场还处于起始阶段。2016的场合进行应用。另一比较突出的优势就是其可见光的频谱段很

年的一项调查报告显示，全球Li-Fi通讯技术的市场销售额约为2亿大，大约较频谱段有限的无线电大10000倍左右，这使得Li-Fi通讯

美元。而我国国内Li-Fi通讯技术的市场销售仅有不足1000万人民技术中的每个单个数据信号信道的带宽就可以做到很大，同时还

币。不过专业研究人员人士认为，Li-Fi通讯技术具有极大的发展潜可以容纳、传输更多的数据信号信道，从而使得整个系统的传输

力，现阶段各大城市的飞速发展更是为Li-Fi的研究应用提供了更多速率得到大幅度提升。

的可能性。此外，Li-Fi通讯技术还具有极高的安全性，这是由于光本身具

有无法穿越不透光障碍物（如墙壁）进行传输的传输特性，因而它

1原理的安全性比较强，有效避免了在Wi-Fi通讯的使用中普遍存在的蹭

Li-Fi即Light-Fidelity，是一种通过可见光通讯技术（VLC）来网现象。并且Li-Fi通讯中的上、下行信号的信道是相互独立的，如

达到互联网信息传输目的的技术，在国内也被研究人士称为光照上果考虑被黑客攻击的问题，那么原则上黑客必须和信号源存在于同

网技术，这种技术主要使用白光LED作为系统的光源和信息传输的一个空间当中，并接连破解两个通讯信号的信道才可以真正实现一

载体，在不影响器件进行正常照明的前提下，利用其灯光中携带次网络攻击。

的的通信信号来影响最终的光脉冲和发光强度，以直接调制的方

式来传递信息，如图1所示。在光源发出信息之后，在光电转换器2应用

（PD）的作用下，接收端就可以对含有传输信息的可见光信号进目前市面上基于Wi-Fi等通讯技术的室内定位导航技术普遍存

行接收，并将光信号转变为电信号的形式，再进行滤波、整流、调在着精度差的问题，而基于Li-Fi技术的定位导航系统其精度可精确

制和放大，最终从收到的信