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迟楠:LI-FI技术及应用

2017-07-07 作者:赖薇宇 来源:阿拉丁照明网 浏览量: 网友评论: 0
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摘要: 广州国际照明展期间,复旦大学信息科学与工程学院迟楠教授在2017年阿拉丁论坛-整合未来论坛上做了题为“LI-FI 技术及应用”的演讲。对LI-FI的技术、应用案例及发展前景进行了详细讲解。笔者整理了迟楠教授的演讲内容,与大家一起揭开LI-FI神秘面纱。

  广州国际照明展期间,复旦大学信息科学与工程学院迟楠教授在2017年阿拉丁论坛-整合未来论坛上做了题为“LI-FI 技术及应用”的演讲,对LI-FI的技术、应用案例及发展前景进行了详细讲解。笔者整理了迟楠教授的演讲内容,与大家一起揭开LI-FI神秘面纱。

  LI-FI技术背景

  有一个业外人士说了一句话,可见光通信没有电池辐射,对人体是安全的,而且它的空间利用率也比较高,照明和通信结合起来,是面向未来的技术。

  可见光通信技术的兴起可以追溯到十几年前,早在2000年,日本就提出了可见光通信的技术。随后其他国家也投身到这项研究中,美国的国家科学基金会成立了一个研究中心,专门研究空间的光通信技术。欧盟在可见光方面也持续有支持。国内包括复旦大学,中科院半导体所等高校和研究机构对这方面都有研究。无论在国内还是国外,可见光通信都是一项非常受关注的技术。

  LI-FI之关键技术解读

  通信系统包括两个方面,一个是发射,一个是接收。在可见光通信中,LED灯就是发射源,接收是探测器。发射源LED灯是最常见的蓝光荧光LED,还有紫外的LED,包括所有的显示屏都是红绿蓝三色LED。接收的种类是手机,一种可做高速可见光通信的手机,这样的手机一端终端需要专业的设备,一个是光电二极管,另一个是雪崩光电二极管,手机有CCD和图象传感器。

  发射的光学天线也很重要,如果要求覆盖面广,光学天线的发散角就要大,但是这样传不远。如果需要传得远,光学天线发散角就要小。

  还有一个需要注意的是如果使用室内的白光作为传输源,必须把荧光砍掉,荧光如果留得多了,会影响信号的速率,如果信号砍得多,最后接收率也会下降。

  关于LI-FI之几问

  问:灯怎么接入互联网?

  答:最简单的方法,不需要做任何改造,电力线直接到灯,走照明的电路线,但是这个方案电力比较慢,支撑不了灯的前端高速。

  问:直接以太网到灯。下一步到100G的怎么办?

  答:可以光纤直接拉到灯。

  问:怎么实现信号的双向传输?

  答:可以用可见光,也可以用红外,还可以用无线。

  问:LI-FI来了,是不是WIFI就可以淘汰了?

  答:不是,通信网络都是异构网络融合的框架,LI-FI可以在某些方面对现有网络有利的补充,多种通信形态都会并存。

  LI-FI研究工作总结

  复旦大学在可见光通信领域做的研究工作主要包括调制、编码和均衡、复用、材料和芯片这四项。

  1、调制。要高速,必须要经过多维调制,在每个维度上利用信息实现了多维调制。复旦大学做了国际首例双向高速的实验。

  2、编码和均衡。可见光载屏很高,但是待宽很窄,要高速就要做日均衡,日均衡可以基于软件和基于硬件。发射信号给予指数上升的信号,平坦了就可以非常好的接收。复旦大学可以把带宽从20兆提高到225兆

  3、复用。做了两发两收的复用和可见光的偏振复用。

  4、材料和芯片。跟丹麦技术大学合作做微结构的LED,可以把LED的带宽提高到6到10倍。在探测器方面集成了国际首例的3×3角平面,最新的样机可以传40米远

  LI-FI的应用案例

  和英国的哈斯教授做的一个联合实验,现在已经拿了几轮的风险投资,成立了一个LI-FI公司,建了LI-FI大厦。

  Bytelight在家乐福超市做了一项基于LED灯具的室内定位技术的应用, 这个是目前为止最成功的一个公司。韩国的Nmart也在做,主要是放在购物车里,购物车有个小突起,就是探测器.

  法国的Oledcomm,每个展品上面都有灯,利用灯可以直接传递信息。

  广东科技厅的项目,核电可见光应用。搭建了可见光的系统框架,也支持了视频通话,包括头顶的灯,工人头上的矿灯等等

  LI-FI发展前景

  LI-FI在短距离,长距离,高速和低速应用领域都是非常广的,例如车灯,车联网,船联网,飞机上的通信等,在某些特殊领域的应用具有不可替代性,比如坑道里等。智慧城市的高速接入更是为LI-FI的发展推广提供了更多可能。

  可见光通信现在在国家已经列入了技术预测,未来十年有望借助道路上的灯光进行上网,广东的科技厅对可见光通信陆续都有支持,上海市的经信委也把可见光通信写入到十三五的指南。可见光通信前途是光明的,也需要各位结合起来,共同推动可见光通信。


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