0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

Li-Fi——自由空间光网络通信技术

贸泽电子设计圈 来源:YXQ 2019-08-07 16:09 次阅读

来自爱丁堡大学的哈拉尔德·哈斯(Harald Haas)是研究Li-Fi技术的先驱,并就这一课题发表了一系列优秀的TED演讲和论文,同时他也是一家领先的商业产品供应商pureLiFi的联合创始人。关于自由空间光通信目前已经有很多种标准了,其中最重要的标准是IEEE 802.15.7。这些系统的工作原理通常是通过调制安装在天花板的光源(一个类似于WiFi的接入点(AP)的小型发射器或者一个特殊设计的光源)向自由空间发送数据流,并通过远程设备上的光学接口接收数据流,已经针对具有Li-Fi接收器智能手机进行了测试。这些系统倾向于用来非定向光源的相同调制信号来覆盖真个房间,房间内的所有接收设备都使用介质访问控制(MAC)协议和加密技术,从而只检索它们准备共享数据流那一部分内容。

如果我们不像传统的WiFi那样向所有的设备发送相同的全向光比特模式,而是尝试将独特的光束定向到每个设备(有点像升级版的MIMO),这样会有怎样的效果呢?其中一种方法是将光束偏转器(例如一对X-Y扫描检流计)放在调制光源的前面,并使光束沿着一条路径偏转,从而可以快速顺序访问其范围内的所有有源器件。该系统能够缓冲它所能接收到的所有端点的流量,设置偏转角指向所选端点,并以数千Mbps的速度爆发式传输数据,直到缓冲区用尽(或计时器耗尽),然后再将偏转器移动到下一个端点。事实证明在激光标记或激光显示等应用中使用的光束偏转器可以做到这一点。下图显示的是一个帽子大小的设备,集成了可偏转的自由空间光网络通信技术。如果将这样的设备挂在礼堂的天花板上或安装在水塔上,就可以同时为数千个端点提供快速、安全、不需要无线电就可以通信的数据带宽。若想了解更多这类网络通信技术,请查看美国专利6,650,451。

使用自有空间光网络技术的设备能够形成重叠的通信区域

如果我们想要更多的性能和容量呢?我们可以移除振动子的运动组件,它会使整个系统变慢,而且可能引起可靠性的问题,并将多个发射/接收波束收发器构建成一个紧凑的模块。设想一个外观类似一个高尔夫球大小的装置,它有数百个双向光束,每个“酒窝”都会形成一个光束。当远程设备进入它们的视觉范围内时,这些收发器的某个子集就会被激活。若固定底面站和移动终端都有这些收发器,就可以形成网状网络。当收发器移动时相邻的光束会发生切换,这项技术将连接大量无人机、工厂内的物联网设备等相关类似应用。美国专利9,350,448详细介绍了这种系统的操作原理,以及如何使用鱼眼透镜来构建多波束收发器的复杂光学系统。

总结

Li-Fi和其他自由空间光学技术为高性能网络带来了希望,它们不使用稀有和昂贵的无线电频谱,并具备更高的网络容量。此外这些技术比基于无线电的网络技术更加的安全,而且不容易受到干扰。

关键点

无线电网络技术比如WiFi、蜂窝网络都有容量限制,而且受可用的无线电频谱制约

从无线电技术转向Li-Fi这样的基于光通信的技术来携带信息,网络容量、安全、抗干扰以及系统的稳定性都可以得到提高

使用偏转或多波束端点的定向网络可以提供更好的容量和安全性

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 光通信
    +关注

    关注

    19

    文章

    858

    浏览量

    33924
  • Li-Fi
    +关注

    关注

    2

    文章

    54

    浏览量

    20964

原文标题:原创深度 | Li-Fi:不需要无线电的无线连接技术(一)

文章出处:【微信号:Mouser-Community,微信公众号:贸泽电子设计圈】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    空间通信和光纤通信区别

    。以下是对这两种通信技术的比较: 1. 定义与原理 空间通信 : 定义:空间通信是一种利用光
    的头像 发表于 09-23 11:09 265次阅读

    自由空间通信有哪些特点

    自由空间通信(Free Space Optical Communications,简称FSO)是一种以光波(主要是激光)为载体,在真空或大气中传递信息的通信技术。这种
    的头像 发表于 08-09 11:39 511次阅读

    探索光耦技术在5G网络通信的创新应用

    5G网络通信经过多年的高速发展,仍有一些技术痛点未能解决,其技术痛点主要包括网络覆盖范围与信号质量、高频段通信与设备兼容性、关键
    的头像 发表于 06-26 09:31 474次阅读
    探索光耦<b class='flag-5'>技术</b>在5G<b class='flag-5'>网络通信</b>的创新应用

    Li-Fi通信技术详解

    Li-Fi(Light Fidelity),是一种基于光(而不是电波)的无线通信技术Li-Fi结合了光的数据通信功能和照明功能。
    发表于 04-30 15:57 1850次阅读
    <b class='flag-5'>Li-Fi</b>光<b class='flag-5'>通信</b><b class='flag-5'>技术</b>详解

    Li-Fi可见光通信系统组成工作原理

    由于在光谱中可见光对人体是无害的,而且在照明中广泛使用,所以 Li-Fi 也被称为可见光通信(Visible Light Communication, VLC),可见光通信是一项基于白光 LED 的新兴无线光
    发表于 03-04 14:36 1281次阅读
    <b class='flag-5'>Li-Fi</b>可见光<b class='flag-5'>通信</b>系统组成工作原理

    5G网络通信有哪些技术痛点?光耦技术在5G网络通信的应用

    5G网络通信有哪些技术痛点?光耦技术在5G网络通信的应用  5G网络通信技术痛点: 1. 频谱
    的头像 发表于 02-18 17:13 822次阅读

    什么是光网络?什么是全光网?它们有什么区别?它们又有什么意义?

    什么是光网络?什么是全光网?它们有什么区别?它们又有什么意义? 光网络是一种利用光纤传输数据的网络技术。它通过将信息转换为光信号并通过光纤传输,提供更高的传输速度和更大的带宽。相比于传
    的头像 发表于 01-19 10:32 2853次阅读

    网络通信技术分为哪三个层次

    网络通信技术分为物理层、数据链路层和网络层三个层次。每个层次都有不同的功能和任务,它们协同工作,确保数据在网络中的传输和接收。以下是关于网络通信
    的头像 发表于 12-20 09:13 2114次阅读

    什么是Li-FiLi-Fi的工作原理和应用领域

    对更快、更安全、更灵活的通信方式的需求不断增长。正是在这个背景下,Li-Fi技术应运而生,它代表了一种全新的无线通信范式,可能彻底改变我们对互联网接入的看法。
    的头像 发表于 12-03 14:43 1294次阅读

    网络通信方面,有哪些新技术或趋势值得关注?

    网络通信方面,有许多新技术和趋势值得关注。以下是一些可能对您有帮助的回答。
    的头像 发表于 11-28 14:04 4992次阅读

    自由空间和周期排布空间的电子两者之间的区别

    上节我们从公式角度分析了自由空间和周期排布空间的电子的存在概率问题,那么这节我将会通过棋盘的例子帮助大家定性理解两者之间的区别。
    的头像 发表于 11-27 15:27 751次阅读
    <b class='flag-5'>自由空间</b>和周期排布<b class='flag-5'>空间</b>的电子两者之间的区别

    传感器网络通信基础知识

    电子发烧友网站提供《传感器网络通信基础知识.pdf》资料免费下载
    发表于 11-15 11:50 0次下载
    传感器<b class='flag-5'>网络通信</b>基础知识

    FTTH光网络技术介绍及应用

    电子发烧友网站提供《FTTH光网络技术介绍及应用.pdf》资料免费下载
    发表于 11-10 15:25 1次下载
    FTTH<b class='flag-5'>光网络技术</b>介绍及应用

    软件定义光网络技术与应用

    电子发烧友网站提供《软件定义光网络技术与应用.pdf》资料免费下载
    发表于 11-10 11:44 1次下载
    软件定义<b class='flag-5'>光网络技术</b>与应用

    无线激光通信是什么?它有哪些行业应用设计方案?

    的一种技术,又称为“自由空间激光通信”,“无纤激光通信”或“无线激光网络”。无线激光通信以激光作
    的头像 发表于 11-04 08:07 1414次阅读
    无线激光<b class='flag-5'>通信</b>是什么?它有哪些行业应用设计方案?