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可见光通信蓄势待发 LED坐等电信公司与电力公司掐架

2015-12-31 09:09
潇纵
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   复旦大学可见光通信研究人员表示,预计在未来5年内能够有成熟的可见光通信商用产品问世,VLC潜在的应用领域多样,将实现大规模商用化。

  前不久,经工信部测试认证,中国“可见光通信(VLC,Visible Light Communication)系统关键技术研究”获得重大突破,实时通信速率提高至50Gbit/s,相当于0.2s即可完成一部高清电影的下载。VLC是近年来提出的一项全新无线通信技术,它采用LED作为光源,利用LED灯光承载的高速明暗闪烁信号来传输信息。VLC自提出以来一直是通信行业关注的热点。

  可见光通信蓄势待发

  虽然可见光通信技术是一门新兴技术,但我国在可见光通信方面的研究已初获成果。早在2006年,北京大学就提出了“基于广角镜头的超宽视角可见光信号接收方案”,并进行了一系列的理论和实验工作;2008年,暨南大学利用白光LED阵列光源解决了前期VLC系统通信距离短、无法达到照明要求等问题,设计并实现了具备实用照明的室内可见光通信系统,该系统成功实现了使用可见光进行传输4M带宽的数字视频信号,信号传输距离超过了2.5m;2012年,解放军信息工程大学成功研发了可见光通信相关技术的点播电视业务、近场通信和新型无线广播以及矿下通信和定位。

  2013年,我国可见光通信技术迎来国家的重点支持。2013年上半年,国内首个可见光863计划项目“可见光通信系统关键技术研究”正式部署,旨在开发可见光(波长380nm~780nm)新频谱资源;到2013年底,上海复旦大学在实验室里成功实现一盏功率为1W的LED灯珠,供灯光下的4台电脑上网,平均上网速率达到150Mbit/s;2014年,可见光通信技术项目也被列为河南省郑州市重大科技支持专项?

  虽然目前可见光通信还没有大规模的实用案例,但国内外都进行了诸多应用方面的尝试,例如英国PureVLC公司,在2013年向美国一家医疗服务供应商交付了首套LiFi(LightFidelity)设备,传输速率为3Mbit/s;韩国最大的超市Emart推出利用可见光通信技术的便捷购物导航服务,该服务可以在超市地图上标出消费者的位置以及想购买的物品位置和一些打折信息,并实时提供路径导航服务。国内方面,中国工程院院士邬江兴领导的团队在平顶山煤矿的矿道中利用矿灯实现了VLC高精度定位应用试点。其他如复旦大学、北京大学、北京邮电大学、中科院半导体所等高校和科研机构也在积极推动可见光通信的实用化。

  VLC诸多优势成研究热点

  在2G/3G/4G信号覆盖率如此高、Wi-Fi随处可见的强大通信网络下,可见光通信的独特优势却依然不可忽视。主要表现在以下方面。

  首先,可见光通信能够实现通信与照明的深度耦合。借助照明灯光实现数据传输,目前全球拥有超过400亿盏灯具构成的照明网络,可见光通信与照明网络的深度融合可有效解决传统无线通信面临的泛在覆盖难题。

  其次,可见光通信无电磁污染,对人体安全无辐射,LED灯光和射频信号不会相互干扰,使得可见光通信在飞机、加油站、矿井等对电磁敏感的地方更受欢迎。

  最后,可见光通信保密性高。Wi-Fi信号的安全隐患众所周知,Wi-Fi信号的波长长,能够绕过障碍物,因此覆盖面积大,且不容易被常规手段限制,所以存在一定风险。而可见光的波长较短,不能越过非透明障碍物,因此很容易采用遮挡的方式阻断其传播,进而可以将通信局限在一个房间内,不会被窃取。

  复旦大学可见光通信研究人员王一光博士表示,由于频谱无需授权即可使用,所以可见光通信应用灵活,可以单独使用,也可以作为射频无线设备的有效备份,这也是VLC的一大优势所在。

  “在日常民用无线通信领域,VLC是Wi-Fi和2G/3G/4G的重要补充,能够在室内提供超高速无线接入;在特殊领域,如电磁敏感环境下,可见光通信将有不可替代的作用。”王一光如是说。

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