浅谈可见光通信的发展前景

浅谈可见光通信的发展前景

摘要：可见光通信（VLC）是一种使用白LED灯的光学无线通信方式。在VLC系统中，白LED 灯不但只是用作室内照明，而且还充当通信系统的信号源角色。可见光通信的配置，特征和关键技术在本文中有所提及。VLC的发展前景将会重点介绍。

Abstract: The visible light communication (VLC) is a kind of optical wireless communication that uses the white LEDs. In VLC system, white LEDs are used not only as the illuminator in the rooms, but also as the source of the communication system. The configuration, characteristics and key techniques of visible light communication are mentioned. The devolopment status in the field of VLC is introduced.

关键词：可见光通信白LED灯无线通信无线光学通信

引文：在我们的日常生活中，无线通信技术已经非常发达，我们已经能够轻松地在生活中的任何地方任何时间通过无线网络接入互联网。随着网络频段资源的枯竭，以及网络干扰，网络泄密问题的日益严峻，能克服上述问题新的网络通信技术应运而生，其中最有发展前景的当属可见光通信技术。可见光通信技术，是利用荧光灯或发光二极管等发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的一种传输技术。将高速因特网的装置连接在照明装置上，插入电源插头即可使用。可见光通信具有以下突出优点：(1)可见光对人类非常安全；(2)可见光资源丰富；

(3)发射功率高；(4)无需无线电频谱证；(5)无电磁干扰。因而可见光通信技术具有极大的发展前景，将为光通信提供一种全新的高速数据接入方式，已经引起了人们的广泛关注和研究。

可见光通信的研究背景：这些年来，享有“绿色照明”称号的半导体（LED）照明技术发展迅猛。与传统照明光源相比，白光LED不仅功耗低、使用寿命长、尺寸小、绿色环保，更具有调制性能好、响应灵敏度高等优点。利用LED的这种特性，它用作照明的同时，还可以把信号调制到LED可见光束上进行传输，实现一种新兴的光无线通信技术，即可见光通信技术。较实用的VLC是日本KEIO大学的M.Nakagawa所领导的课题组于2000年提出来的，2003年他们成立了可见光通信协会（VLCC）。在2004年召开的CEATEC大会上，VLCC会长M.Nakagawa教授公布了这项技术。

可见光通信的发展趋势：LED可见光通信技术已经得到了验证并受到了许多国家的高度重视。它由于具有众多的优点，因此在很多领域具有巨大的应用前景。可见光通信的起源最早可追溯到19世纪70年代，当时Alexander Graham Bell提出采用可见光为媒介进行通信，但是当时既不能产生一个有用的光载波，也不能将光从一个地方传到另外一个地方。到1960年激

光器的发明，光通信才有了突破性的发展，但研究领域基本上集中在光纤通信和不可见光无线通信领域。直到近几年，随着白光LED的迅速发展，可见光通信也逐渐发展起来。较实用的可见光通信技术最早是由日本的KEIO大学的M.Nakagawa教授提出的，并于2003年成立了可见光通信协会(VLCC)。在2004年召开的CEATEC大会上，VLCC会长M.Nakagawa教授公布了这项技术，指出该技术可以创造一个全新的无线通信网络，在移动通信领域具有极大的应用前景。由于室内可见光通信可以方便地将无绳电话、PDA、笔记本电脑等便携设备接入数据通信系统，因而该项技术也得到Cyber Solutions实验室，邮政署的高级长途通信实验室，Nippon电报电话公司和Sony计算机科学实验室的大力支持，也使得该技术得到了很大的发展。

下面举两个可见光通信实际应用的例子：

（1）照明与通信：白光LED 可以同时被用于照明与通信，因此信息可以在室内环境下进行广播，并同时满足照明的需求。此外，可见光通信还可以实现手持终端之间的点对点通信，由于发散角较小，因此可以有效地降低传输损耗，实现高速通信。

（2）显示与数据通信：阵列常常被用于信息显示，如广告牌、信息板等。若将相应的信息调制到这些LED 阵列上，则可便捷地将数据传递给用户手持终端。这种显示与通信相结合的系统在机场、博物馆等场所有着巨大的应用前景。

结束语：可见光通信具有众多十分突出的有点，是无线通信领域的一支新力军。它的诞生将会为人类通信的发展历史建立起一座高耸的里程碑。但是，目前的可见光通信技术还处于研究阶段，距离投入实际应用、推广、普及还有相当长的一段距离，这还需要科研人员付出艰辛的汗水，创造美好未来！

参考文献：[1] KOMINE T, NAKAGAWA M. Integrated system of white LED visible-light communication and power-line communication[C]. 13th IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications. 2002, 1762-1766.

[2] AFGANI MZ, HAAS H, ELGALA H,et al. Visible light communication

using OFDM [C]. 2nd International Conference on Testbeds and Research

Infrastructures for the Development of Networks and Communities. 2006, 80-85.

[3] 胡国永，陈长缨，陈振强.白光LED 照明光源用作室内无线通信研究[J]. 光通信技术,2006,3(6):46-48.

[4]傅倩，陈长缨，洪岳，等．改善室内可见光通信系统性能的关键技术。自动化与信息t程，2010，(2)：4—7．

[5]于志刚，陈长缨，赵俊．白光LED照明通信系统中的分集接收技术[J]．光通信技术，2008．32(9)：52．54．