可見光通信技術,對于許多人來說都只是“久聞其聲”,沒有過真實的體驗。其國內外研發的現狀如何?技術方面有了哪些突破?以及它的主要應用前景又在哪里?
LED作為新一代的環保光源,具有節能、環保、壽命長、體積小、無毒無害等優點,被稱作為“綠色照明”。自2003年6月起,由科技部牽頭成立了“國家半導體照明工程協調領導小組”,拉開了國內LED照明產業的序幕。此后,國家相繼出臺了“LED照明節能產業發展意見”等政策,開展“十城萬盞”項目,推動國內LED照明的發展。目前,LED照明已在眾多領域普及應用,LED照明的市場規模甚至每年可達上千億,足見前景非常可觀。
據元秀華教授介紹,LED照明集成可見光通信(Visible Light Communication VLC),是具有和LED照明同樣的市場規模。并且,由于LED照明集成可見光通信,“綠色照明+綠色通信”,有著節能環保、無電磁輻射、抗電磁干擾等特點,應用范圍更加寬廣。
有調研機構對LED照明市場進行預測,從2009年到2012年,LED照明增加了3倍之多,到2016年,LED照明將占整個照明市場的30%以上,以后將更加快速增長。
對移動通信需求的增長率
“哪里有照明,哪里就有網絡通信”。針對LED照明+VLC應用前景分析,元秀華教授指出,可見光通信是當前短距離通信技術的研究熱點,隨著半導體照明的普及,基于LED和光電探測器的VLC通信技術將在不久的將來得到廣泛的應用。
同時,他也指出了VLC技術需求頗為迫切。在人口非常密集的地區,例如大城市的中央商務區,要為區域內大量用戶提供良好的無線接入服務,即使是最新的蜂窩技術也面臨巨大的流量壓力。而VLC則可以在提高空間復用密度的同時降低小區間干擾,提供更高的流量密度。
在談到VLC(可見光通信)與RF(射頻)兩者的局限與優勢時,他表示,首先,可見光無法穿墻;其次,頻譜不受管制,不產生EMI;第三,通信距離較短,多徑傳播效應;最后,室外受太陽光影響,氣候、環境。從而得出結論:VLC和RF應互為補充技術,而不是其替代技術。
VLC的應用前景
那么,VLC的應用前景又是怎樣?元秀華教授認為,無處不在的LED照明為VLC的應用提供了肥沃的土壤。其應用領域具體包括有,高速Li-Fi,室內定位,通信安全,汽車通信,特殊地點……
據元教授講解,Li-Fi與IEEE802.11定義的Wi-Fi在功能上是一致的,未來Li-Fi共同在異構網絡(Hetnets)中作為接入點(AP),為用戶提供Internet高速接入。其中,Li-Fi能提升流量密度。Wi-Fi則能增加覆蓋范圍。
據悉,LED照明集成VLC涉及到的相關技術包括有:光學、光電子學、大氣光傳播理論、通信理論與技術、光機電一體化、精密機械。對其市場及產業化前景分析,預期可帶動的相關產業就有半導體照明、光電子器件(電子器件、光電探測器、各類光無源器件等)、光網絡技術行業、光機電技術行業、光學機密機械制造與加工等。