遲楠：LI-FI技術及應用

　　廣州國際照明展期間，復旦大學信息科學與工程學院遲楠教授在2017年阿拉丁論壇-整合未來論壇上做了題為“LI-FI 技術及應用”的演講，對LI-FI的技術、應用案例及發(fā)展前景進行了詳細講解。筆者整理了遲楠教授的演講內容，與大家一起揭開LI-FI神秘面紗。

　　LI-FI技術背景

　　有一個業(yè)外人士說了一句話，可見光通信沒有電池輻射，對人體是安全的，而且它的空間利用率也比較高，照明和通信結合起來，是面向未來的技術。

　　可見光通信技術的興起可以追溯到十幾年前，早在2000年，日本就提出了可見光通信的技術。隨后其他國家也投身到這項研究中，美國的國家科學基金會成立了一個研究中心，專門研究空間的光通信技術。歐盟在可見光方面也持續(xù)有支持。國內包括復旦大學，中科院半導體所等高校和研究機構對這方面都有研究。無論在國內還是國外，可見光通信都是一項非常受關注的技術。

　　LI-FI之關鍵技術解讀

　　通信系統(tǒng)包括兩個方面，一個是發(fā)射，一個是接收。在可見光通信中，LED燈就是發(fā)射源，接收是探測器。發(fā)射源LED燈是最常見的藍光熒光LED，還有紫外的LED，包括所有的顯示屏都是紅綠藍三色LED。接收的種類是手機，一種可做高速可見光通信的手機，這樣的手機一端終端需要專業(yè)的設備，一個是光電二極管，另一個是雪崩光電二極管，手機有CCD和圖象傳感器。

　　發(fā)射的光學天線也很重要，如果要求覆蓋面廣，光學天線的發(fā)散角就要大，但是這樣傳不遠。如果需要傳得遠，光學天線發(fā)散角就要小。

　　還有一個需要注意的是如果使用室內的白光作為傳輸源，必須把熒光砍掉，熒光如果留得多了，會影響信號的速率，如果信號砍得多，最后接收率也會下降。

　　關于LI-FI之幾問

　　問：燈怎么接入互聯(lián)網?

　　答：最簡單的方法，不需要做任何改造，電力線直接到燈，走照明的電路線，但是這個方案電力比較慢，支撐不了燈的前端高速。

　　問：直接以太網到燈。下一步到100G的怎么辦?

　　答：可以光纖直接拉到燈。

　　問：怎么實現(xiàn)信號的雙向傳輸?

　　答：可以用可見光，也可以用紅外，還可以用無線。

　　問：LI-FI來了，是不是WIFI就可以淘汰了?

　　答：不是，通信網絡都是異構網絡融合的框架，LI-FI可以在某些方面對現(xiàn)有網絡有利的補充，多種通信形態(tài)都會并存。

　　LI-FI研究工作總結

　　復旦大學在可見光通信領域做的研究工作主要包括調制、編碼和均衡、復用、材料和芯片這四項。

　　1、調制。要高速，必須要經過多維調制，在每個維度上利用信息實現(xiàn)了多維調制。復旦大學做了國際首例雙向高速的實驗。

　　2、編碼和均衡?？梢姽廨d屏很高，但是待寬很窄，要高速就要做日均衡，日均衡可以基于軟件和基于硬件。發(fā)射信號給予指數上升的信號，平坦了就可以非常好的接收。復旦大學可以把帶寬從20兆提高到225兆

　　3、復用。做了兩發(fā)兩收的復用和可見光的偏振復用。

　　4、材料和芯片。跟丹麥技術大學合作做微結構的LED，可以把LED的帶寬提高到6到10倍。在探測器方面集成了國際首例的3×3角平面，最新的樣機可以傳40米遠

　　LI-FI的應用案例

　　和英國的哈斯教授做的一個聯(lián)合實驗，現(xiàn)在已經拿了幾輪的風險投資，成立了一個LI-FI公司，建了LI-FI大廈。

　　Bytelight在家樂福超市做了一項基于LED燈具的室內定位技術的應用, 這個是目前為止最成功的一個公司。韓國的Nmart也在做，主要是放在購物車里，購物車有個小突起，就是探測器.

　　法國的Oledcomm，每個展品上面都有燈，利用燈可以直接傳遞信息。

　　廣東科技廳的項目，核電可見光應用。搭建了可見光的系統(tǒng)框架，也支持了視頻通話，包括頭頂的燈，工人頭上的礦燈等等

　　LI-FI發(fā)展前景

　　LI-FI在短距離，長距離，高速和低速應用領域都是非常廣的，例如車燈，車聯(lián)網，船聯(lián)網，飛機上的通信等，在某些特殊領域的應用具有不可替代性，比如坑道里等。智慧城市的高速接入更是為LI-FI的發(fā)展推廣提供了更多可能。

　　可見光通信現(xiàn)在在國家已經列入了技術預測，未來十年有望借助道路上的燈光進行上網，廣東的科技廳對可見光通信陸續(xù)都有支持，上海市的經信委也把可見光通信寫入到十三五的指南?？梢姽馔ㄐ徘巴臼枪饷鞯?，也需要各位結合起來，共同推動可見光通信。