最近采用的IEEE 802.11bb推出了光保真技术（Li-Fi），开启了无线通信时代的大门用于先进的 Wi-Fi 技术。Li-Fi使Wi-Fi能够使用光波而不是无线电波来传输和接收数据。

IEEE 802.11bb 定义了 Li-Fi 设备如何相互通信以及它们传输数据的速度的规则。根据该标准，此类设备应能够以每秒 10 兆比特到每秒 9.6 吉比特之间的速度发送和接收数据。

该标准引入了快速、可靠的无线通信的新领域，有望彻底改变我们的连接和通信方式。

Li-Fi 使用具有小型控制单元、固态光发射器和光敏接收器的特殊灯具。灯具可以使用光波发送和接收信息。为了连接到 Li-Fi，智能手机、平板电脑和其他设备需要能够发送和查看光信号的发射器和传感器。先进的手机已经将发射器和传感器用于其他应用，例如面部识别和激光雷达。

在典型的安装中，我们通过局域网连接到互联网。LAN 现在将能够通过安装在天花板或台灯内部等区域的支持 Li-Fi 的接入点 (AP) 提供新的无线访问机会，这些接入点通过以太网供电或电力线通信进行连接。

Li-Fi AP 支持与电池供电设备的双向通信，并提供无缝、强大的无线体验。

新的体验来自于在竞争者较少的光谱中运行。相比之下，Wi-Fi 在未经许可的无线电频谱中运行，与蓝牙、Zigbee 和超宽带等其他技术竞争。

推动 Li-Fi 采用的关键因素之一是，它通过使用与 Wi-Fi 相同的先进调制技术将数据编码到光波上来实现峰值速率。光无线传输通道受多径、多普勒、相位噪声和其他干扰的干扰较小。因此，它可以通过一种称为正交频分复用的多载波调制变体来实现最高速度。OFDM 实现了传输多个并行数据流的子载波。通过利用光的特性，Li-Fi 在短距离（通常在一个房间内）内实现了前所未有的数据传输速度。

研究所与 IEEE 802.11 工作组成员Volker Jungnickel进行了交谈，他在推动光无线通信标准。他是 IEEE 802.15.13 项目的主席，也是 IEEE 802.11bb 的技术编辑。他是柏林弗劳恩霍夫海因里希赫兹研究所 (HHI) 光子网络部门的城域、接入和内部小组的负责人。为了清晰起见，采访内容已经过精简和编辑。

Volker Jungnickel：Li-Fi 可实现高速无线连接，数据速率高达每平方米 100 Mb/s，非常适合人口稠密的区域，例如会议室和教室。该技术在额外的不受监管的频谱中运行，不会干扰基于射频的无线技术。

增强的安全性是另一个优势，因为 Li-Fi 通信仅限于光信号的物理边界（例如房间内部），因此难以拦截。

然而，Li-Fi 也有局限性。它的覆盖范围相对较短（通常仅限于单个房间内的几米），这意味着它需要密集的接入点网络才能实现更广泛的覆盖范围。

此外，可用带宽可能受到光源和探测器功能的限制。与 Wi-Fi 相比，实施 Li-Fi 基础设施的成本也更高。

Jungnickel：这些标准为开发满足特定细分市场（例如工业应用和住宅用途）的 Li-Fi 产品提供了框架。他们还向客户灌输信心并促进不同供应商之间的互操作性。此次批准可能会促进 Li-Fi 在全球的采用，并推动该领域的进一步发展。

Jungnickel：与传统 Wi-Fi 相比，它具有众多优势，例如无竞争的高速双向通信、增强的安全性、在额外的不受监管频谱中运行的能力以及精确的室内例如，通过飞行时间测量来实现导航。其应用范围从智能建筑和医院到车辆间通信和固定无线接入。

Jungnickel：其中之一是 Fraunhofer HHI 在 2005 年左右为 Li-Fi 引入了自适应 OFDM ——这使得适应移动渠道和高效使用 LED 成为可能。2011 年，Li-Fi 一词由爱丁堡大学的研究人员创造，这有助于定义和普及该技术。

2015 年pureLiFi，主持新标准背后 IEEE 任务组的公司进行了首次切换演示。它展示了在不同 Li-Fi 接入点之间移动时的无缝数据传输。该演示使用了专有协议，解决了与数据包丢失和延迟相关的挑战。

另一个重要的里程碑是 2016 年推出了基于 ITU-T G.vlc 芯片组的第一批原型。他们指定了系统架构使用可见光的高速室内光无线通信收发器的物理层和数据链路层。这些 ITU 芯片组已投入商业使用，标志着 Signify 和 Oledcomm.

此外，Fraunhofer HHI 于 2017 年推出了 Li-Fi 分布式多输入多输出技术的概念，可实现无丢包的无缝移动，并在视距阻塞的情况下提高性能。该技术在工业 Li-Fi 的单独 IEEE Std 802.15.13 中进行了规定。

2021 年，Fraunhofer HHI 证明，通过使用 Li-Fi 进行室内导航Li-Fi 以及适用于 Li-Fi 的相同协议，可以实现厘米级精度传播。这比使用传统的 Wi-Fi 技术要好得多。

Jungnickel：是的，OMEGA和ELIoT。OMEGA 旨在开发速度高达每秒 1 GB 的超高速家庭接入网络。ELIoT 项目旨在使用带 Li-Fi 的物联网设备开发大众市场解决方案。这些项目侧重于欧盟内部的研究、开发和创新，解决技术的各个方面，包括移动性、标准化和互操作性。

Jungnickel：政府、主要市场参与者和研究机构之间的合作对于推动新技术的进步至关重要。政府对研究项目和试点计划的资助可以刺激竞争前阶段的技术开发和市场建立。

就挑战而言，Li-Fi 领域公司之间的竞争可能是一个障碍，特别是对于规模较小的公司而言。在竞争前阶段，协作和识别有利可图的细分市场可以帮助克服这些挑战。特别是，标准化有助于克服专有技术并实现互操作性。客户可以从集成到同一网络的不同供应商处购买类似的产品。这降低了客户和供应商投资新技术的风险。

未来，我们有望看到该技术集成到电视和手机等日常设备中。标准化 Li-Fi 芯片组和增加产品开发投资将在加快这一集成过程中发挥至关重要的作用。随着技术的成熟，范围、带宽和互操作性的进步将扩大其应用和市场潜力。

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