我对12月号的贡献 tED杂志NAED的官方出版物,提供了有关LiFi技术发展的最新信息,包括其早期的商业化成果。经许可转载。

就像非常流行的Wi-Fi一样,Light Fidelity(LiFi)是一种无线通信技术。尽管Wi-Fi使用无线电波,但LiFi会将数据嵌入可见光(特别是LED产生的光)中。

爱丁堡教授哈拉尔德·哈斯(Harald Haas)推广了这一概念,并在2011年TED演讲中对其进行了演示。开发和标准一直进行到示范项目和首次商业化为止,据《全球市场洞察》预测,到2023年,该技术的全球市场价值将达到750亿美元。

“我们仍处于采用的初期阶段,” Signify(以前是飞利浦照明)的LiFi系统业务开发负责人Ed Huibers说。 “但是,我们已经看到了对新应用的兴趣,以及LiFi在照明之外提供价值的巨大潜力。”

这个怎么运作

LiFi照明系统的性能与其他LED系统类似,提供功能照明。然而,这些灯或照明器具有诸如调制解调器之类的设备,该设备以人眼无法检测到的非常高的频率调制光发射。来自建筑物LAN的网络数据由此转换为光子信号。

通过这种设置,照明器现在可以在灯光下广播高速数据。现在,我们需要的只是一个接收器。这可能是通过USB端口连接了加密狗的计算机或移动设备。加密狗装有一个接收光子信号的感光器和一个将光子信号转换回电子形式的解码器。

如果基于Windows,则需要在设备中安装驱动程序以进行通信。如果LiFi能够流行,未来的计算设备可能会内置板载接收器,从而消除了对加密狗的需求,并预先安装了驱动程序软件。

这就是数据通过网络运行到用户计算设备(下行链路)的方式。换种方式(上行),设置保持不变,尽管数据是用红外而不是可见光编码的。

早期介绍

在法兰克福的Light + Building 2018大会上,Signify宣布了为其PowerBalance gen2商业通用灯具和LuxSpace筒灯提供新的LiFi平台,该平台已在欧洲上市,并将在北美上市。其他参与者包括PureLifi(由Harald Haas创建),LumEfficient和Oledcomm。在芝加哥举行的LIGHTFAIR 2018上,LumEfficient的Ores Downlight在LFI创新奖上获得了法官奖。

Huibers指出:“对我们而言,LiFi是令人兴奋的扩展,并进一步使用了照明基础设施。” “照明是人们生活,工作和互动中无处不在的,无处不在,可靠的灯具。现在,照明甚至可以将您连接到Internet /网络。”

Huibers说,Signify目前正在全球范围内(包括美国)建立试点项目,以演示该技术。他补充说:“在过去的几年中,我们一直在开发LiFi技术,而且还在光学技术上进行开发,这使得良好的覆盖范围和稳定的连接成为可能。” “技术的标准化将对快速采用产生积极影响,因此设备制造商可以将其直接集成到笔记本电脑,平板电脑和其他移动设备中。”

LumEfficient(兼EdisonReport的编辑/出版商)总裁兰迪·里德(Randy Reid)说:“在美国的采用速度将比在欧洲慢。在这里,直到设备制造商添加接收器之前,采用的速度都会很慢。那是转折点。一旦发生这种情况,我希望它将彻底改变我们接收互联网的方式。”

好处和应用

Huibers指出LiFi并不是要取代Wi-Fi,而是要对其进行补充。该方法似乎具有几个优点:

光谱。 可见光谱比Wi-Fi使用的无线电光谱大10,000倍。随着无线数据消耗稳步增加,并且随着物联网的加速发展,无线无线电可能会陷入“频谱紧缩”。

速度。
LiFi当前正在以高达>在实验室环境中为1 Gbps,比Wi-Fi快10倍。相当于每秒超过15部电影。随着技术的发展,速度稳步提高,理论上最高速度可达224+ Gbps。

可用性。
正如Huibers指出的那样,室内和许多室外环境中几乎到处都有照明。借助LiFi,可以在任何有光源的地方提供无线网络通信。

效率。 随着照明设备的数量增加一倍,光源和无线网络接入点的能源效率有望提高。

安全。 尽管由于反射光,数据传输并不需要严格的视线,但光线还是数据受壁垒之类的障碍限制。这被吹捧为军事,金融和医疗保健等应用程序的安全利益。

可靠性。 LiFi的稳定性正在提高,IEEE已采用标准为创新打开了大门。里德说:“关于LiFi的稳定性,已经有了巨大的进步。” “ IEEE 802.11标准委员会现在已经确定了LiFi标准。拥有此标准消除了LiFi技术的一大障碍。”

在该技术的早期阶段,最合适的应用是LiFi的增值可以证明其早期采用的成本和风险。

“ LiFi是可行的选择,其中Wi-Fi过载或来自多个Wi-Fi网络的干扰,或者在出于安全原因而不允许和/或不优选无线电波的地方,例如政府大楼或金融机构,惠伯斯说。

应用程序可能包括:

室内GPS。 室内GPS和与手机上应用程序的定向通信,提供寻路,优惠券等。

高需求的应用程序。 如果Wi-Fi网络过载,LiFi可以确保覆盖范围。里德说:“ LIGHTFAIR今年在芝加哥提供了免费的Wi-Fi,这很棒,只不过有20,000人试图使用该系统,而这几乎没有用。” “因为我们在展会上使用了LiFi,所以我们在会议上拥有最快的无线技术。”

无线电波敏感位置。 无线电波可能有害或产生有害干扰的应用,例如化工厂和某些医疗应用。

难以到达的位置。无线电波难以到达的水下,地铁和类似应用。

保护应用程序。 里德说:“由于LiFi不会穿过建筑物或墙壁,因此它比Wi-Fi安全得多。” “当我在执行“伊拉克自由行动”时,有一些房间我们无法带笔记本电脑或手机,因为他们非常担心被黑客入侵。我们只能使用有线的台式计算机,这使得协作变得很困难。因此,LiFi将使军方能够在非常安全的位置进行无线连接。”

户外服务。
LiFi街道和交通信号灯可将旅行者,交通和其他信息传达给驾车者和行人。

最后的话

LiFi虽然还很新,但值得一看。它在扩大无线网络访问的可用性和速度的同时,可能在物联网的实现中起重要作用。
Huibers总结道:“ LiFi正在蓬勃发展的新技术中,真正使灯光成为一种智能语言,可以传达含义并提供超出照明的价值。”

里德说:“做好准备,学习有关LiFi的一切。” “这是照明行业难得的一线机遇。”

Signify的LiFi方法是如何工作的。图片由Signify提供。