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Li-Fi:未来十年的复合年增长率将超过50%

2020-10-16 赵娟 阅读:
市场调研机构Global Market Insights公司指出,Li-Fi市场规模在2019年超过7,000万美元,并有望在2020年至2030年之间以超过50%的复合年增长率增长。

市场调研机构Global Market Insights公司指出,Li-Fi市场规模在2019年超过7,000万美元,并有望在2020年至2030年之间以超过50%的复合年增长率增长。eEhednc

他们认为到2030年,全球Li-Fi市场规模将超过80亿美元。EDN电子技术设计的记者近日邮件采访了Global Market Insights公司高级研究员Prasenjit Saha,请他分享了自己的一些洞察。eEhednc

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EDN电子技术设计:Li-Fi它的潜力/最大的应用是什么?

Prasenjit Saha:互联网消费速度的不断增长和智能设备的渗透率不断提高,正对高速无线通信系统产生快速需求。与 Wi-Fi 网络相比,Li-Fi 技术能够提高数据传输速率,这正在推动 Li-Fi 市场的增长。Li-Fi 技术通过 LED 和光探测器实现,支持室内网络应用中的无缝连接。eEhednc

网络安全攻击和黑客攻击事件的数量不断上升,对银行和金融、以及国防等敏感领域来说,需要稳健的无线通信系统。Li-Fi 系统提供了一种安全的方式来交换敏感信息,因为安全漏洞的风险较低。光线无法穿透不透明物体(如墙壁)为网络系统提供高安全性,支持市场增长。eEhednc

Li-Fi 的潜在应用包括汽车和航空航天、室内网络、医疗保健、国防和安全以及基于位置的服务。Li-Fi 技术在室内网络应用中具有很高的增长潜力。 Li-Fi 通信系统使用 LED 和光电探测器网格作为高速无线通信网络。Li-Fi网络能够传输大量数据,不受现有射频网络的干扰,这支持了其在室内网络中的应用。eEhednc

Li-Fi 的潜在应用包括汽车和航空航天、室内网络、医疗保健、国防和安全,以及基于位置的服务。Li-Fi 技术在室内网络应用中具有很高的增长潜力。Li-Fi 通信系统使用 LED 和光电探测器网格作为高速无线通信网络。Li-Fi网络能不受现有射频网络的干扰而传输大量数据的特性,支持了其在室内网络中的应用。eEhednc

Li-Fi 网络将可见光光谱和红外频谱相结合,以非常高的数据速率连接固定和移动设备。这两个频谱资源的组合提供比RF频谱大 2,600 倍的工作范围。Li-Fi 可显著帮助解决Wi-Fi因射频带宽不足而带来的低传输速度问题。这种颠覆性技术可以实现高达 10 Gbps 的数据传输速度。eEhednc

Li-Fi 越来越多地用于商业办公室,以方便高速数据传输。工业领域中支持物联网的连接设备日益增多,需要高速连接来发送和接收实时更新。Li-Fi室内网络应用的增长也收益于Li-Fi通信系统在室内定位和跟踪中应用的增加。Li-Fi 可以在大型零售商店部署,以帮助店主跟踪库存。这项技术可以通过在购物者的智能手机上显示优惠和折扣来帮助本地广告,鼓励他们购买。eEhednc

 EDN电子技术设计:Li-Fi会和 compete with Wi-Fi竞争吗?

Prasenjit Saha:由于与 Wi-Fi 相比,Li-Fi 具有许多优势,因此事实证明 Li-Fi 是 Wi-Fi 网络的强有力竞争对手。 Wi-Fi 路由器的电磁辐射很容易穿透不透明物体。但是,在可见光光谱中运行的 Li-Fi 网络不会通过墙壁,为用户提供了高度的隐私和安全。eEhednc

Li-Fi 利用 LED 的极快运行速度(1 微秒)通过光源调制来传输数据。LED 的打开和关闭快于人眼能检测的速度,从而通过光源传输数据。与依靠射频的 Wi-Fi会受到干扰中断相比, Li-Fi中的光频率没有干扰。这一因素有助于显著提高 Li-Fi 的数据传输效率。通过使用多个红色、蓝色和绿色 LED 阵列来改变光强度,可以进一步增强数据范围增强。eEhednc

Li-Fi 通信系统与 Wi-Fi 相比的一些优势包括:eEhednc

  • Li-Fi 发射器与 LED 灯集成,可以实现房间照明和交换信息的双重功能
  • 与高频谱电荷带来的RF数据传输相比,成本较低
  • 与无线电或伽马波的电磁辐射相比,可见光通信 (VLC) 对人体健康的危害较小
  • 在不能使用Wi-Fi的无线电静区,可使用Li-Fi实现高速通信网络

EDN电子技术设计:如何解决Li-Fi面临的一些挑战?

例如技术挑战包括双向传输、环境光干扰、如何在不同房间进行传输等,以及我们需要考虑其供应链挑战。

Prasenjit Saha :Li-Fi厂商不断进行研究和创新,从而在Li-Fi系统中发展了双向传输能力。PureLi-Fi是业内领先的公司之一,该公司把Li-Fi定义为一种数据能高速上行和下行的无线技术。利用可见光通信(VLC)技术实现数据的下行传输,通过红外(IR)光实现上行链路传输。eEhednc

不过,通过Li-Fi网络进行数据的并行传输受到传统传输协议(TCP)的有限限制。该协议允许用户通过单个接入点 (AP) 连接到 Li-Fi 网络。一些研究机构和科学家正在研究开发多路径TCP(MPTCP),来促进Li-Fi系统的高速双向传输数据。此外,市场参与者正在推出新的支持 Li-Fi 的产品,这些产品专为支持快速双向数据传输而设计。eEhednc

双向发射器   Li-Fi技术的主要研究进展如下:eEhednc

  • 2020年6月, Xiping Wu 和 IEEE会员Dominic C. O'Brien发布了一项关于双向发射器Li-Fi的研究,指出使用MPTCP实现两个方向的数据传输速度更快。
  • 2018 年 1 月,Oledcomm 推出了MyLi-Fi Pro 双向LED 灯,允许以 23 Mbps 的速度传输

来自光源(如阳光或其他环境光源)的干扰可能会影响 Li-Fi 系统的传输速度。这主要是因为环境光源妨碍了发射机和接收机之间的光传输路径。然而,研究结果表明,使用光学滤波器,可以有效地减少环境光源(如阳光)的干扰。这些滤波器有助于降低 Li-Fi 接收器的饱和度。模拟和数字滤波等技术也有可能用于最大限度地减少自然和人工环境光源的干扰。Li-Fi 技术的工作原理是检测高功率光源的极快光强度变化。相比之下,环境光源的强度变化非常缓慢,对Li-Fi传输影响不大。eEhednc

Li-Fi 技术在可见光光谱下工作,不会穿过不透明物体。这就把Li-Fi的数据传输限制在了单个房间内。研究机构和学者正积极关注新技术的发展,这些新技术有可能帮助Li-Fi技术在不同房间进行数据传输。将Li-Fi技术商业化的公司,包括Oledcomm、PureLi-Fi、、以及VLNComm,正在投资研发进一步开发和大规模部署Li-Fi。  eEhednc

Li-Fi 市场面临的供应链问题包括对相关元器件在大规模商业化上的采购和分销。Li-Fi通信系统与微控制器、光探测器、传感器等高度先进的部件和组件集成在一起,以达到所需的性能。在以低成本采购这些组件时,Li-Fi 公司面临着一些供应链挑战。eEhednc

Li-Fi市场,按组件eEhednc

此外,Li-Fi网络系统的复杂架构需要训练有素的专业人员进行安装和维护,从而增加安装成本。这对Li-Fi系统的大规模部署带来不利。公司正专注于开发基于实惠的原材料的先进传感器和探测器,如镓和砷化物,以降低在商业和私人领域部署Li-Fi的总体成本。eEhednc

EDN电子技术设计:您怎么看待 Li-Fi 的市场采用状态和时间?

Prasenjit Saha :Li-Fi 技术在全球的采纳速度都较为放缓。北美和欧洲的发达国家在医疗、汽车、航空航天和国防以及基于位置的服务等多个领域正在采用该技术。越来越多的网络攻击和数据安全问题正在支持 Li-Fi 技术在全球的扩散。eEhednc

全球Li-Fi市场采用状况相关的主要趋势如下:eEhednc

  • 在北美,该技术正在被部署在工作空间、互联汽车和智能家居等领域,有望实现Li-Fi的大规模采用。LED灯在该地区的广泛使用支持了Li-Fi网络的部署。云技术的渗透使消费者能够通过互联网存储&和访问大量数据,从而对高数据速率产生强劲的需求。
  • 在欧洲,Li-Fi 网络在教育和医疗保健领域的部署日益增多。Li-Fi 通信系统无需对患者的健康有害的RF 信号,就能在医院和医疗机构中提供增强的网络连接。包括英国和德国在内的几个欧洲国家的增粘聚集在线学习应用,教育部门鼓励采纳Li-Fi网络。
  • 在亚太地区,得益于大量电子元件制造商的存在,该地区的 Li-Fi市场将在接下来的几年内快速增长。负担得起的劳动力和低成本原材料的供应正在吸引全球制造商在该地区建立其生产设施。此外,由于互联网普及率高,数据消耗率不断上升,该地区对无线通信系统的替代者(如Li-Fi)的需求也十分旺盛。
  • 在拉丁美洲,Li-Fi市场也将稳步增长,这可归因于拉丁美洲国家工业化和城市化的不断上升。Li-Fi 网络提供的基于位置的服务为零售和商业领域提供了潜在的部署机遇。此外,该地区的客户正在快速采用智能手机和其他智能设备,这促进了 Li-Fi 在该地区的采用。
  • 在中东亚(MEA)地区,智慧城市的发展伴随着大型商业机构的建设,驱动了Li-Fi的增长。智慧城市所涵盖的公共设施部署、路灯和交通控制领域的增长,为 MEA Li-Fi 市场的发展提供了支撑。

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图1. Li-Fi发展时间轴。(图片片来源:GMI)eEhednc

Li-Fi产业有望在未来数年内更具竞争力。制造商正在加紧努力,推出集成先进技术和功能的 Li-Fi新 产品以迎合不断增长的需求。他们还在努力降低Li-Fi系统的商业安装的成本。政府机构正资助研究机构和大学,以支持Li-Fi技术进步,为近期的行业发展提供积极的前景。eEhednc

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关于Li-Fi的优缺点,还可以参考EDN另一篇:《“缺点”变“优点”,Li-Fi上位的机遇到了吗?eEhednc

  • LIFI的安全牛皮别吹爆了。不需要直射光,靠二次漫反射的光解调数据难度并不大。
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赵娟
ASPENCORE中国区总分析师
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