【导读】跟着无线通讯需求发作式增加，LiFi（Light Fidelity）技能依附其超高带宽、极致安全及抗滋扰等特征，正从试验室走向现实运用。按照全世界LiFi市场研究陈诉显示，2023年LiFi技能市场范围已经达3.2亿美元，估计到2028年将增加至75亿美元，年复合增加率高达65%。这项使用可见光频谱举行数据传输的技能，正于重塑非凡场景下的通讯解决方案。

技能道理与焦点组件

LiFi体系由三个焦点组件组成：LED发射器、光电探测器及调制解调电路。其事情道理基在快速的光夸大制，经由过程转变LED的驱动电流（调制频率可达20MHz）来实现数据编码。英国爱丁堡年夜学的研究团队于2022年实现了利用micro-LED阵列的10Gbps传输速度，这项结果发表于《Nature Photonics》期刊上。

吸收端凡是采用硅基光电二极管或者雪崩光电二极管（APD），其相应时间可达纳秒级。德国弗劳恩霍夫研究所开发的专用吸收芯片，于1平方米吸收面积下实现了-60dBm的吸收敏捷度。调制技能方面，除了了传统的OOK调制，研究职员正于摸索OFDM、CAP等更高效的调制方式，日本松下公司开发的OFDM-LiFi体系已经实现3.5Gbps的现实传输速度。

机能上风与实测数据

LiFi最显著的上风于在其频谱资源。可见光频谱（400-800THz）比整个射几次谱宽3000倍，这为超高速通讯提供了物理基础。牛津年夜学LiFi研究中央的测试数据显示：

1.单通道传输速度：试验室最高记载224Gbps（2023年）

2.商用体系速度：当前可达1-5Gbps

3.延迟特征：端到端延迟 2ms

4.毗连密度：撑持每一平方米8-10个终端

于安全性方面，美国国防部高级研究规划局（DARPA）的评估陈诉指出，LiFi体系的旌旗灯号泄露危害比WiFi低99.7%。这是由于光芒没法穿透墙壁，且可采用定向光束通讯。法国Thales集团已经为军方开发出基在LiFi的秘要通讯体系，经由过程了北约STANAG 尺度认证。

现实运用与贸易进展

今朝LiFi技能已经于多个范畴实现贸易化运用：

医疗康健：美国克利夫兰医学中央部署的LiFi收集，于MRI室实现了零滋扰的医疗装备联网，数据传输乐成率晋升至99.99%。

工业制造：德国西门子于汉堡工场采用LiFi为AGV小车提供通讯，比拟WiFi将通讯中止率从5%降至0.1%。

航空范畴：空客A350客舱LiFi体系撑持每一位搭客100Mbps的独享带宽，已经经由过程EASA认证。

水下通讯：中科院研发的蓝光LiFi体系于南海测试中实现了50米间隔的1.2Gbps传输，为潜艇通讯提供了新方案。

技能挑战与解决方案

只管远景广漠，LiFi仍面对多项技能挑战：

笼罩规模：今朝商用体系的有用间隔约3-5米。解决方案包括：

美国PureLiFi公司开发的漫反射技能，扩大至10米

利用红外光辅助传输，实现非直视通讯

挪动切换：爱立信研究的混淆LiFi-WiFi体系，切换时间已经缩短至50ms

尺度化进程：IEEE 802.15.7r1尺度估计2025年完成制订

成本问题：跟着量产，LiFi模块价格已经从2018年的美金200降至美金50

结语：

LiFi技能正于冲破试验室界限，进入现实商用阶段。虽然今朝于笼罩规模及挪动性方面还有存于局限，但其于特定场景下的机能上风已经获得验证。跟着尺度同一及财产链成熟，LiFi有望于将来成为6G通讯系统的主要构成部门，尤其是于工业物联网、数字医疗等对于通讯质量要求严苛的范畴。这项技能不仅拓展了无线通讯的频谱界限，更从头界说了安全通讯的尺度。

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