未来通信技术-LIFI(可见光通信)PPT课件
lifi技术优缺点
lifi 技术优缺点
可见光无线通信又称光保真技术，英文名LightFidelity（简称LiFi）是一种利用可见光波谱（如灯泡发出的光）进行数据传输的全新无线传输技术，由英国爱丁堡大学电子通信学院移动通信系主席、德国物理学家HaraldHass（哈拉尔德-哈斯）教授发明。
LiFi 是运用已铺设好的设备（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。
该技术通过改变房间照明光线的闪烁频率进行数据传输，只要在室内开启电灯，无需WiFi 也便可接入互联网。
LiFi 是用可见光来实现无线通信，即利用电信号控制发光二极管（LED）发出的肉眼看不到的高速闪烁信号来传输信息。
优点
更方便：
不依靠无线电波，不会产生电磁干扰。
因此，想在飞机上连接互联网。
未来通信技术-LIFI
4
2010年世博会航空馆等展示 其理念，再三网融合的大背 景下，2013年4月，国际 863计划信息技术领域“可 见光系统关键技术研究”主 题启动会议举办。
3
2008年暨南大学设计处可 见光通讯样机，2009年中 科院半导体研究所在2009 年工博会展出应用实例
发展历史及进展现状 2011年，爱丁堡大学教授 Harald Haas在TED上发表了 一个关于Lifi技术的演讲。除了 爱丁堡大学，德国的弗劳恩霍 夫光电研究所，欧洲另一个团 队在操作的ACEMIND项目和 复旦大学计算机科学技术学院 实验室都曾经实现过类似的技 术。目前，位于爱丁堡的 pureLife是第一家相关的创业 公司。
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谢谢观赏
哈拉尔德·哈斯
该公司的第一代产品Li-1st可以实现 三米内的双向传输，速度可达到5Mbps， 同时LED灯的照明功能不会受到任何影响。 在2014第四季度，pureLife团队上线 输入文字 了LiFi网络产品Li-Flame ，该系统可以实 在此录入上述图表的综合分析结论 在此录入上述图表的综合分析结论 现把现成的灯泡转换成 LiFi接入点，自动 在此录入上述图表的综合分析结论 在此录入上述图表的综合分析结论 双向传输数据的功能。也就是说，只要拥 有Li-Flame，见到灯泡就可以上网。 Li-Flame可充电，当用户从一个AP转 移到另一个时（比如进入另一个房间）， 可保证连接不断，增强用户移动性。
LiFi技术是运用已铺设好的设备（无处不在的LED灯），只 要在灯泡上植入一个微小的芯片，就能变成了类似于AP（类似 于WiFi热点）的设备，使终端随时能接入网络。
可见光通信 LiFi 标准白皮书讲解
可见光通信产业化现状分析2016-03-07 18:33日前，中国电子技术标准化研究院和全国信息技术标准化技术委员无线个域网标准工作组联合发布了可见光通信标准化白皮书，其中对国内可见光通信产业化现状进行了深入分析，并就可见光通信技术、应用、芯片、标准化等方面提出了针对性的建议和意见。
报告指出，可见光通信属于产业关联度高、带动能力强、应用领域广的前沿尖端技术，因此在国际上也备受关注。
据国际权威机构统计，未来可见光通信技术应用的产业规模可达万亿级别。
可见光通信产业链长，涉及的环节多，未来将形成万亿级的市场规模。
据保守估计，可见光通信技术预计2020年市场规模将超过1500亿元。
其中室内绿色通信网络是未来最大的市场，是目前WIFI技术、蓝牙技术等重要的补充和一定范围内的替代，预计可以形成千亿级的市场规模。
室内精确定位系统作为目前室外GPS定位系统的补充，是目前室内WIFI定位技术等的替代产品，预期可以形成数百亿产值的市场规模。
旅游景点讲解网络作为传统无线电讲解系统的替代产品，预期可以形成数十亿产值的市场规模。
LIFI移动支付网络基于可见光通信的移动支付方式无疑提供了更为安全的支付方式预期可以形成数百亿产值的市场规模。
LIFI媒体广告网络将带来新的传播模式和商业模式，基于可见光通信技术的新型媒体广告网络作为一个全新的开拓型市场，电视屏幕、室外大型LED屏幕、交通信号灯、路灯乃至大型商场、超市、写字楼以及家庭内部LED照明灯具均可以作为这一新型隐式广告的发布平台，预期可形成数十亿的市场规模。
针对我国可见光通信产业的发展中的一些问题，具体将从可见光通信技术、应用、芯片、标准化等方面提出针对性的建议和意见：（1）技术方面的建议和意见可见光通信仍面临一些技术问题：在高速传输方面，可见光频段带宽400THz，现有LED照明器件可用调制带宽仅35到200MHz，所以需要不断优化LED及其驱动电路，提升信息传输能力；在系统集成方面，涉及上下行链路的设计，与现有网络融合等，此外还存在通信距离与覆盖范围扩展问题；同时还有其它相关问题：作用距离，覆盖范围、低成本、方向对准等问题。
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抗干扰技术
由于可见光谱中的光波容易受到其 他光源的干扰，因此需要采用抗干 扰技术，提高通信的稳定性和可靠 性。
定向传输技术
为了提高通信的安全性和保密性， LIFI技术需要采用定向传输技术，控 制光的传播方向和范围。
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LIFI技术的优势与挑战
LIFI技术的优势
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高带宽
可见光通信具有较高的带宽， 可以实现高速数据传输，满足
标准化与互通性
随着LIFI技术的普及，标准化和互通性将成为未 来发展的重要方向，促进不同厂商和设备之间的 互操作性和兼容性。
绿色环保理念
LIFI技术作为一种绿色通信方式，将更加注重节 能减排和环保理念，推动可持续发展。
THANKS
感谢观看
智能物流
通过LIFI技术，实现物流 过程中的物品追踪、定位 和管理，提高物流效率和 准确性。
智能农业
利用LIFI技术，实现农田 监测、作物生长监测和智 能化管理，提高农业生产 效率和品质。
工业自动化中的LIFI应用
智能制造
利用LIFI技术，实现生产线 上的设备与控制系统之间 的无线通信，提高生产效 率和产品质量。
LIFI技术具有高速、安全、抗干扰能力强等优点，可广泛应用于室内和室 外环境中的短距离通信。
LIFI系统组成
LIFI系统主要由光源、调制器、发射天线 、接收天线和解调器等部分组成。
解调器的作用是从接收到的光波中提取 出数据信号，并将其还原成原始数据。
发射天线和接收天线的作用是控制光的 方向和聚焦，提高通信的可靠性和稳定 性。
LIFI技术的发展历程与现状
总结词
LIFI技术经历了从实验室研究到商业化应用的发展历程，目前已经取得了一定的成果和 应用。
可见光通信
二、原理
路由器接收来自信息终端用户的信息，同时分
时段地将接收到的信息通过主光源以广播的方式发送 出去。
适配器包括下行链路的白光LED光源和上行链路 的光电接收器，具有发射和接收功能，且负责将终端 用户的信息调制成光信号，并接收来自下行链路的光 信号。光电接收器可以接收来自用户的光信号并转换 成电信号送入路由器。
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”。
三、应用
❖ 飞机和高铁的应用 ❖ 可见光通信巳经在一些对电磁信号敏感的领域发挥着
重要作用。飞机的导航和通信系统易受射频信号干扰， 给飞机飞行安全造成影响，因此会禁止乘客使用手机 或上网。利用可见光通信则可以解决这一难题。飞机 通过中央控制器接收卫星信号并将其输送到网络的接 人点LED上，乘客座位上的LED阅读灯通过可见光与电 脑或手机建立通信。 ❖ 高铁是我国目前主要的快速交通工具通信困难是高铁 的一大弊端。高铁速度高达300~400KM/H用户手机和 电脑接人网络网速慢且接人点少，高铁中央控制器接 收卫星信号并通过列车传输网络送到车厢的LED上， 从而实现通信业务。
电信号经过路由器的简单处理后，调制到白光 LED光源上变成光信号，以广播的方式发射出去。在 接收端终端的可见光适配器将接收的信息解调出来并 送人终端用户，即实现了局域网内的无线通信。
LiFi 可见光通信 开灯上网
LiFi 可见光通信开灯上网作者：暂无来源：《上海信息化》 2017年第2期文/ 彭健众所周知，亚历山大·贝尔是“电话之父”，但鲜为人知的是，他发明的光线电话，利用光波作为媒介传输话音信息，成为现代光通信的雏型。
时至今日，LiFi 又将如何继承光通信的“衣钵”呢？LiFi（Light Fidelity）是指利用可见光通信技术（VLC）来实现信息传输。
简单来说，LiFi可见光通信就是以各种可见光源作为信号发射源，不使用光纤等传统波导，直接在空气中传输信号的一种通信技术。
早在2011年的TED（全球科技娱乐设计）大会上，英国爱丁堡大学教授哈拉尔德·哈斯（HaraldHaas）就利用400THz～800THz的可见光以及带有信号处理技术的LED灯泡，实现了高清视频的数据传输。
并且，哈斯教授在大会上首次将“VLC”称为“LiFi”。
WiFi“替身”优势何在LiFi可以将诸如LED照明设备变成类似WiFi路由器的无线接入热点，同样能够让用户在宽带接入时摆脱有线的束缚。
因此，常有“后来者居上”的LiFi替代WiFi之说，但短期内会是二者并存、优势互补状态。
相较之下，LiFi的优势还在于：更多的电磁频谱资源。
随着移动互联网快速发展，WiFi需要承载的数据流量越来越多，当前WiFi所使用的频段带宽有限，在人口密集区域，有限的WiFi频段资源已经无法满足这种增长需求，出现了数据传输拥塞等影响通信质量的情况。
而且WiFi使用的频段属于开放频段，诸如蓝牙、ZigBee等物联网通信技术同样可以工作在该频段，大量物联网设备接入，更加剧了对WiFi使用频段资源的争夺。
LiFi则使用可见光为传输载体，虽然可见光同样属电磁波，但是其带宽是WiFi带宽的数万倍，能够有效避免数据传输拥塞问题。
更快的传输速度。
基于802.11标准的WiFi技术，从802.11a逐步演进到802.11ac，已将数据传输速率提升至1Gbps。
未来通信技术LIFIppt课件
基本原理
就这样以可见光为主体，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”。
发展历史及进展现状
1
1998年香港大学G.peng提出LED交通信号灯提供交通广播
2
后来日本、美国、澳大利亚等国家相关机构提出在交通安全、水下、室内等领域应用概念
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。
二、传输速度快
可见光的频谱带宽是目前电磁波带宽的10000倍。目前据报道，实验室测试最高速度可达1Gbps。这对于人们对速度的要求是个可喜的数据，人们可以随时随地的享受高速带来的体验。
三、绿色健康，低能耗
主要应用
LED交通指示灯能发送路况信息。
汽车
主要应用
飞机在此录入上述图表的综合分析结论 在此录入上述图表的综合分析结论 在此录入上述图表的综合分析结论 在此录入上述图表的综合分析结论
飞机上的Li-Fi服务。据传，飞机上每位乘客可以使用最高9.8Mbps的连接。
一、建设便利，光源易得
人们可以利用已经铺设好的电灯设备电路，在需要接入网络的地方植入一个芯片即可。例如高速公路上的路灯，人们在高速行驶的车上能轻易的接收到路灯传来的信号。
人们无时无刻都处在“光”这环境中，可见光对于人类来说是绿色的，无辐射伤害的一种物质。因此用光来作为无线通信的媒质，是一种对人类发展更健康，更可取的方向。
同时用光来通信能减低能耗，因为不需要像基站那样提供额外的能耗。就算是在白天，只要把作为“热点”的灯的亮度降低人眼所觉察不到的程度即可，在夜晚的时候可以作为数据传输和照明的作用。
3
可见光通信Li-Fi技术介绍及发展前景
可见光通信Li-Fi技术介绍及发展前景能够想象的到，无须安装无线基地台，只要利用目前家中电灯泡，并将每一个灯泡当作热点（Hot Spot）就能达到比现今Wi-Fi快100倍的高速无线通信吗？这样的梦想已经实现了，更可以迈入实用化，这样的技术被称为Li-Fi（Light Fidelity）。
在TEDGlobal中，哈洛哈斯（Harald Haas）首度发表了能够实现这一理想的实物，借助单一个LED所发出人眼无法察觉的高频闪烁光，可以传送比目前基地台更大的数据量。
Li-Fi是可视光通讯的一种。
相信第一代的公众可视光通讯应该是2700多年前的周朝，在建筑了一座一座的烽火台后，利用烽火通信的方法，向国都发出报警讯息，而天子也利用烽火，召集各路诸侯出兵卫国。
时至今日，公众可视光通讯技术已经可以利用一颗小小的电灯泡来完成，和Wi-Fi同样具有高速、双向的网络移动通讯能力，由于光无法穿透墙壁，作为数据传输技术更具安全性，而且成本也比Wi-Fi 便宜10倍。
因此在传输方面将更为安全、以及具有极低被干扰的能力。
如表一，为针对Li-Fi与Wi-Fi的比较。
设立于爱沙尼亚的Velmenni，已经完成全球第一个验证了，利用电灯泡可将传输数速率提高到1Gb，这样的速度已经是Wi-Fi的100倍，如果下载一部HD影片的话，只需要数秒的时间就可以完成。
Velmenni并且推论，根据在研究室中的实验，Li-Fi最快更可以达到224Gb的速度。
事实上，这样的速度，经牛津大学研究人员实验室测试，传输速度是可到每秒224 Gb，快到差不多可以一秒下载18部1.5 GB 的电影，透过这样的传输速度与便利性，预计将会把Internet带向另一个革新的境界。
2013年，中国的复旦大学也实验了借助LED灯光来进行网络的数据传递。
复旦大学的研究人员室将网络讯号接入一盏1W的LED灯中，在这个灯光下，成功的使4台计算机可同时上网，并且测得最高速率可达到3.25G，平均上网速率达到150M。
可见光通信
可见光通信技术面临的挑战
• 可见光通信技术面临的主要挑战包括
• 光源和探测器性能：提高光源的调制速率和探测器的灵敏度，
降低能耗
• 传输介质：研究光信号在复杂环境中的传输特性，提高传输效
果
• 信号处理技术：研究更高效的信号处理算法，提高传输速率和
质量
• 系统安全性：研究可见光通信技术的安全防护措施，提高系统
可见光通信技术的研究与应用前景
可见光通信技术的研究前景较好
• 随着光源和探测器性能的不断提高，可见光通信技术的应用领域将不断拓展
• 融合其他通信技术，推动物联网等领域的发展
可见光通信技术的应用前景较好
• 随着技术的成熟和成本的降低，可见光通信技术将逐渐普及
• 为家庭照明、医疗、物联网等领域提供更多可能性
因素影响
可见光通信技术的特点与优势
可见光通信技术具有以下特点
可见光通信技术具有以下优势
• 无电磁辐射，对人体无害，适用于室内等敏感环境
• 高数据传输速率，适用于高速数据传输场景
• 无需频谱分配，避免了频谱资源紧张的问题
• 安全性高，难以被截获和干扰，适用于保密通信
• 光源与探测器之间无遮挡时传输效果较好，适用于复杂
• 通过可见光通信技术实现家庭内设备间的数据传输和通信
• 提高家庭网络的智能化水平，提升用户体验
可见光通信技术在医
疗领域的应用
• 医疗领域对可见光通信技术具有较高需求
• 利用可见光通信技术实现医疗设备的无线通信和数据传输
• 通过可见光通信技术实现远程诊断和治疗，提高医疗水平
• 研究可见光通信技术在生物组织和人体内的传输特性，为医疗
• 易于实现与其他通信技术的融合，如光纤通信、无线电
现代通信技术光纤通信技术 ppt课件
• 光纤的色散系数D(λ) ——定义为单位光谱线宽光源在单位
长度光纤上所引起的时延差
D pk s m nm
• 最大时延差Δτ(群时延差）——描述光纤中速度最快和最慢
的光波成分的时延之差。时延差越大，色散就越严重。
• 光纤带宽——用光纤的频率特性来描述光纤的色散。
ppt课件
• 衡量光纤损耗特性的参数为衰减系数（损耗系数）α，定义为单位 长度光纤引起的光功率衰减
10lgPi dBk m
L Po
α(λ)为在波长λ处的衰减系数；Pi为输人光纤的光功率；Po为光纤输出的 光功率；L为光纤的长度
• 光纤的损耗特性是光纤的一个很重要的传输参数，它对于评价光纤 质量和确定光纤通信系统的中继距离有着决定性的作用。
n0
1
nrn012ar g
2
n2
r 0 r a r a
g是折射率分布指数;a是纤芯 半径；r是纤芯中任意一点到轴 心的距离。
g GI F SIF
使群时延差减至最小的最佳 折射率分布指数g为2左右
ppt课件
8
10lgPi dBk m
L Po
9.2.3 光纤的传输特性
光纤的损耗特性
• 光波在光纤中传输时，随着传输距离的增加，光功率会不断下降。 光纤对光波产生的衰减作用称为光纤的损耗。
▪ 瑞利(Relay)散射——由纤芯材料的微小颗粒或气孔等分子级的结构不均 匀引起的，瑞利散射系数与波长的四次方(λ4)成反比。
▪ 非线性散射：受激Raman散射；受激Brillouin散射。
• 其它损耗：
▪ 弯曲损耗：微弯损耗；宏弯损耗
▪ 连接损耗
▪ 耦合损耗
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可见光无线通信
目前可见光通信速度可以达到每秒数十兆甚至数百兆，未来的传输速度还有可能超过光纤的传输速度。
4、频谱资源丰富
目前用于通信、导航、雷达、广播及无线电视的电磁波从长波到毫米波全波段的频率范围是从10kHz到 300GHz，全部频谱宽度不大于3×102GHz；而可见光的波长范围为380nm至780nm，频率范围为3.85×106GHz到 7.89×106GHz，频谱宽度大于4×106GHz，为现有通信频谱的倍。
优缺点
优点
缺点
LiFi技术最大的优势是不同于WiFi，它并不会和其他无线电信号发生干扰，所以能够用在飞机上以及其他需 要考虑电磁兼容问题的场合。另一大优势是，相对频段频谱有限的无线电，可见光的频段频谱要比前者大倍，这 意味着在LiFi络里单个数据信道的带宽就可以做得很大，也可以容纳更多的信道作并行传输，从而让整个传输速 率大幅度提升。
关键技术
1、新型光源的研制
多数高级LED灯的能耗虽可以低至普通灯泡的不到1/20，但耐久度却分别是荧光灯和白炽灯的10倍和100倍， 且照明效果更加稳定。LED与白炽灯等气体照明基于的是不同的发光机理，节能绿色的LED灯是一种固态照明技 术。
目前，为了突破LED的调制带宽和能效，美国、欧洲均在开展研究下一代的新型固态照明和新型能源驱动的 发光器件。可见光源如何能够在室外环境下稳定工作，克服恶劣天气下的大气信道环境恶化也是一大难题。
可见光无线通信
通信技术
01 简介
03 技术特点
目录
02 技术原理 04 关键技术
05 优缺点
07 发展方向
目录
06 技术难题 08 应用领域
可见光无线通信又称“光保真技术”，英文名Light Fidelity（简称LiFi）是一种利用可见光波谱(如灯泡 发出的光)进行数据传输的全新无线传输技术，由英国爱丁堡大学电子通信学院移动通信系主席、德国物理学家 HaraldHass（哈拉尔德·哈斯)教授发明。
2021现代通信技术光纤通信完美版PPT
1976年，发现光纤的衰减在长波长区有：1.31um和 1.55um两个窗口
1980年，产生了低衰减光纤，在1.55um的衰减系数为 0.20dB/km已接近理论值
(ITU-T G.652)常规单模光纤,在1.31um的零色散为零 (ITU-T G.653)色散位移单模光纤,低损耗和零色散均在1.55um,工作波长为
衰减
衰减－－说明光纤对光能的传输损耗。 光在光纤中传播时，平均光功率沿光纤长度 按照指数规律减少: P(L)=P(0)10(α L/10)
式中： P(0)－在L＝0处注入光纤的光功 率
P(L)－传输到轴向距离L处的光功 率
衰减谱
衰减系数与波长的函数关系
衰减起因
损耗 吸收
散射
本征 紫外吸收 红外吸收 瑞利散射 米氏散射 受激布里渊散射 受激拉曼散射
现代通信技术光纤通信
1. 通信
1.1 通信系统模型
信源 信宿
处理与编码 解码与处理
发射设备 传输媒质
接收设备
1.2 通信网的根本构成
终端设备 传输链路
光纤传输系统 卫星传输系统 数字微波传输系统
转接交换设备
1.3 通信网的等级构造
国际
长途网
本地网
国际局
一级交换中心C1 二级交换中心C2 三级交换中心C3 四级交换中心C4 端 局 C5 T
4.4 光纤的类型
多模光纤：纤芯直径为50-75微米 在一定的工作波长下，有多个模 式在光纤中传输
单模光纤：纤芯直径很小，约4-10微米 理论上只传输一种模式
阶跃型单模光纤的典型构造
涂覆层
包层 n1
可见光通信关键技术全解
1 什么是可见光通信技术
➢ 可见光通信技术(Visible Light Communication，VLC)是指利用可见光波段 的光作为信息载体，不使用光纤等有线信道的传输介质，而在空气中直 接传输光信号的通信方式。
➢ LED可见光通信是基于可见光发光二极管(Light Emitting Diode，LED)比 荧光灯和白炽灯切换速度快的特点，利用配备LED的室内外大型显示屏 、照明设备、信号器和汽车前尾灯等发出的用肉眼观察不到的高速调制 光波信号来对信息调制和传输，然后利用光电二极管等光电转换器件接 收光载波信号并获得信息。
CHENLI
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可见光通信关键技术
CHENLI
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开关键控
CHENLI
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3 关键技术
➢ 调制解调技术
脉冲位置调制(Pulse Position Modulation，PPM)方式如图所示，将b个原始数据 信息映射到 2b个时隙中去，接收端通过判断脉冲在时隙中位置获得携带信息。2b-PPM 占空比可表示为 2-b，当b较大时，占空比很低，所以b很大时的PPM调制不适合可见 光通信系统使用。与OOK类似，其数据传输速率也受到LED开关速度限制，当b很大 时，系统数据传输效率非常低。由于在接收机需要时隙同步和码元同步，PPM收发机 结构较OOK收发机复杂。
CHENLI
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1 什么是可见光通信技术
绿色照明+高速通信=绿色信息之光
CHENLI
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1 什么是可见光通信技术 ➢ 无需WIFI信号，就可在路灯下花0.2秒的时间下载一部电影
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2 特点
室内通信，或设置 可见光不能透过的 障碍物
目前全世界的电灯泡数 量约有140亿盏，实际上， 这也意味可能成为互联 网接入点的数量。
LIFI(可见光通信)
• 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”。
八、未来展望
• 其未来，能否产生杀手锏式的应用，还依 赖人们无限的想象力：汽车间依靠LED车灯 来“对话”，飞机客舱里乘客利用头顶的 LED阅读灯来上网……
• 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。
优势（一）建设便利。
灯泡这种设备在早百多年前被人类发 明，并在这百多年来，灯泡的技术越来越 发达。人们可以利用已经铺设好的电灯设 备电路，在需要接入网络的地方植入一个 芯片即可。例如高速公路上的路灯，人们 在高速行驶的车上能轻易的接收到路灯传 来的信号。
可见光通信技术PPT课件
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发展前景
此处输入副标题
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可见光
通信
应用领域
（1） 照明与通信 （2）视觉信号与 数据传输 （3）显示与数据 通信 （4）室内定位
研究趋势
(1)高调制带宽的LED 光源 (2)LED的大电流驱动 和非线性效应补偿技 术 (3)光源的布局优化 (4 )高灵敏度的广角接 收技术 (5 )消除码间干扰的技 术
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• 可见光通讯安全又经济。科研人员不仅在实验室环境中利用可见光传 输网络信号，并且实现能够“一拖四”，即点亮一盏小灯，4台电脑 即可同时上网、互传网络信号。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。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传输信号。 有灯光的地方，就有网络信号。关掉灯，网络全无。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，在可见光通讯中“一扫而光”。而且， 光谱比无线电频谱大10000倍，意味着更大的带宽和更高的速度，网 络设置又几乎不需要任何新的基础设施。
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全球下一代光通信网络系统市场竞争 分析
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“可见光通信的研究最早在日本开展。早在2000 年，中川研究室 的等人就对基于白光的可见光通信信道进行了初步的数学分析 和仿真计算，分析了白光作为室内照明和通信光源的可能性。
基于可见光通信(LiFi)的智能交通系统介绍
基于可见光通信（LiFi）的智能交通系统介绍
随着汽车上LED照明系统的不断完善和提升，来自土耳其Ozyegin大学光学无线通信技术实验室的研究人员开始研究基于可见光通信（LiFi）的智能交通系统，即采用可见光来取代传统的无线电协议实现车与车之间
（V2V）和车与基础设施、互联网之间（V2I）的通信连接。
V2V系统为了
安全应用，V2I系统主要是为了支持方便的应用，包括个人通信，移动办公，远程信息处理，基于位置的信息，与汽车相关的移动服务，视频直播，和互联网接入。
V2V与V2I统称为V2X，V2X应用能够改善安全性、车辆通行
和能耗情况。
图1：基于可见光通信（LiFi）的智能交通系统解决方案示意
在2017 NI技术峰会上土耳其Ozyegin大学光学无线通信技术实验室的研究人员介绍了他们的研究情况并展示了演示方案，这个演示方案采用NI FlexRIO模块（基于Xilinx Virtex-5和Virtex-7 FPGA器件）为硬件平台搭建了基于OFDM（正交多路复用）技术的可见光通信系统，FlexRIO模块实现功能包括信道编码、4-QAM调制和N-IFFT（逆向快速傅里叶变换）等。
除此之外FlexRIO FPGA板卡作为基带信号处理器，FlexRIO适配器模块NI 5781和NI 5772分别负责高速宽频A/D转换和D/A转换，实现光学信号的基带路径的发射和接收，通过LabVIEW和LabVIEW FPGA开发工具调整合适的参数能够实现实时传输，性能远超过传统基于CPU的收发器。
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LIFI的 优势
一、建设便利，光源易得
人们可以利用已经铺设好的 电灯设备电路，在需要接入 网络的地方植入一个芯片即 可。例如高速公路上的路灯， 人们在高速行驶的车上能轻 易的接收到路灯传来的信号。
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。
主要应用
汽车
交通指示灯能发 送路况信息。
主要应用
飞机在此录入上述图表的综
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飞机上的Li-Fi服务。据 传，飞机上每位乘客可 以使用最高9.8Mbps的 连接。
主要应用
飞机在此录入上述图表的综
主要应用
教室
老师的课件可以和 所有学生手里的设 备同步，除了课堂 笔记，每个人都可 以随时提问。“妈 妈再也不用担心我
的学习了。”
主要应用
教室
老师的课件可以和 所有学生手里的设 备同步，除了课堂 笔记，每个人都可 以随时提问。“妈 妈再也不用担心我
的学习了。”
主要应用
汽车
交通指示灯能发 送路况信息。
基本原理
就这样以可见光为主体，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”。
基本原理
为何用LED？
LED作为半导体 器件，这种高速的亮 灭即开关的通断能力 是它的特性，而白炽 灯因为在亮灭的变化 过程中非常容易被损 坏，且亮灭变化动作 太慢，因而不具备这 种通信功能。
主要应用
办公室
Li-Fi以低廉的成本解 决了办公室上网问题， 人人可享100Mbps 连接，数据经过加密。
主要应用
办公室
Li-Fi以低廉的成本解 决了办公室上网问题， 人人可享100Mbps 连接，数据经过加密。
主要应用
医院
Li-Fi可以轻松解决两个问 题：手术室可以有照明用 的设备，就具备了使用LiFi的条件。Li-Fi的频谱是 Wi-Fi的1万倍，不会影响 到医疗设备的使用。
同时用光来通信能减低能 耗，因为不需要像基站那 样提供额外的能耗。就算 是在白天，只要把作为 “热点”的灯的亮度降低 人眼所觉察不到的程度即 可，在夜晚的时候可以作 为数据传输和照明的作用。
对于电磁波来说，其可以穿透物体进行传播，从 安全角度上看，这可能会被截取而泄露信息。但 对于LiFi来说，可见光只能延直线传播，不会穿透 墙体的物体。数据只往人们所设定的方向传播， 有利于信息的安全性。
基本原理
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。
基本原理
数据是通过LED 灯传播的，灯泡闪烁 速度极快，每秒能达 到数十亿次，人眼根 本觉察不到其在闪烁， 而用光敏传感器却可 以接收到这些变化。
目前进展
1 1998年香港大学G.peng 提出LED交通信号灯提 供交通广播
2 后来日本、美国、澳大 利亚等国家相关机构提 出在交通安全、水下、 室内等领域应用概念
4 2010年世博会航空馆等展示 其理念，再三网融合的大背 景下，2013年4月，国际 863计划信息技术领域“可 见光系统关键技术研究”主 题启动会议举办。
哈拉尔德·哈斯
目前进展
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在拉斯维加斯举行的 2012年消费电子展览会 (CES)上，卡西欧发布了 两部使用可见光进行数 据传输的智能手机
目前进展
三星在2010年就开始利用 搭载LED背光的LCD平面显 示器试验可见光通讯，西门 子在2010年通过白色LED 可见光通信，实现了最高 500Mbps的通信速度
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飞机上的Li-Fi服务。据 传，飞机上每位乘客可 以使用最高9.8Mbps的 连接。
主要应用
海底
估计主要为需要在 海底开展科研工作 的科学家们服务
主要应用
海底
估计主要为需要在 海底开展科研工作 的科学家们服务
二、传输速度快
可见光的频谱带宽是目前电磁 波带宽的10000倍。目前据报 道，实验室测试最高速度可达 1Gbps。这对于人们对速度的 要求是个可喜的数据，人们可 以随时随地的享受高速带来的 体验。
不复存 这种看着就不爽的
“正在加载”的情
在况……！！
三、绿色健康，低能耗
人们无时无刻都处在“光”这 环境中，可见光对于人类来说 是绿色的，无辐射伤害的一种 物质。因此用光来作为无线通 信的媒质，是一种对人类发展 更健康，更可取的方向。
目前进展
卡西欧、三星甚至与 NEC、松下电气、夏普、 东芝与NTT等企业一道 成立了可见光通讯联盟
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图表的综合分析结论
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3 2008年暨南大学设计处可 见光通讯样机，2009年中 科院半导体研究所在2009 年工博会展出应用实例
目前进展
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目前，通过改进智能手机上的 LED(如摄像头、屏幕、闪光灯 等)，是LiFi走向大众消费市场
的最快路径
目前进展
哈斯与波维创建了一家 VLC(可见光通信)公司， 并研发出一款智能手机 应用，该应用使一对 iPhone实现了低速率 的数据传输
目录
1 LIFI简介
2 基本概念
3 原理 4 主要应用 5 目前进展 6 优势 7 局限性 8 未来展望
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。
基本概念
LiFi技术是运用已铺设好的设备（无处不在的LED灯），只 要在灯泡上植入一个微小的芯片，就能变成了类似于AP（类似 于WiFi热点）的设备，使终端随时能接入网络。