可見光通信異彩將現(xiàn)

張力平

可見光通信（VLC）是一種先進(jìn)的光纖無線通信技術(shù)。它利用熒光燈或LED（發(fā)光二極管）等發(fā)出的肉眼看不到的高速明暗閃爍信號來傳輸信息，將高速因特網(wǎng)的電線裝置連接在照明裝置上，插入電源插頭即可使用。利用這種技術(shù)做成的系統(tǒng)能夠覆蓋室內(nèi)燈光達(dá)到的范圍，電腦不需要電線連接，因而具有廣泛的開發(fā)前景。

可見光通信能夠同時實(shí)現(xiàn)照明與通信的功能，具有傳輸數(shù)據(jù)率高，保密性強(qiáng)，無電磁干擾，無需頻譜認(rèn)證等優(yōu)點(diǎn)，是理想的室內(nèi)高速無線接入方案之一。

與使用無線電波進(jìn)行通信的WiFi、藍(lán)牙、WiMax等傳統(tǒng)無線技術(shù)相比，被昵稱為“LiFi”的可見光通信的數(shù)據(jù)速率更高，可達(dá)每秒數(shù)十兆至數(shù)百兆，未來傳輸速度還可能超過光纖通信。利用專用的能夠接發(fā)信號功能的電腦及移動信息終端，只要在室內(nèi)燈光照到的地方，就可以長時間下載和上傳高清晰畫像和動畫等數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)還具有安全性高的特點(diǎn)。可見光只能沿直線傳播，因此只有處在光線傳播直線上的人才有可能截獲信息。用窗簾遮住光線，信息就不會外泄至室外，同時使用多臺電腦也不會影響通信速度。由于不使用無線電波通信，對電磁信號敏感的醫(yī)院等部門可以自由使用該系統(tǒng)。大規(guī)模實(shí)施可見光通信系統(tǒng)可以降低總體安裝成本，同時可幫助進(jìn)一步降低電費(fèi)、維護(hù)費(fèi)用等操作成本。

提供可見光通信服務(wù)時，可靠性和網(wǎng)絡(luò)覆蓋率是主要問題。來自太陽光、普通燈泡等外部光源的干擾及傳輸路徑上的不透明材料都可能會使通信中斷。

可見光通信技術(shù)當(dāng)前仍處于引入期，室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)和位置服務(wù)是成功滲入市場的少數(shù)應(yīng)用。用于智能流量管理系統(tǒng)、飛行娛樂和水下通信等其他應(yīng)用的產(chǎn)品將投入市場。可見光通信可作為現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充技術(shù)，將滲入物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、以太網(wǎng)供電、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、泛在網(wǎng)等領(lǐng)域。可見光通信尤其適合應(yīng)用在迫切需要進(jìn)行能耗和成本節(jié)約、希望消除通信帶來的健康隱患及希望享受新穎用戶體驗(yàn)的場景。

“大數(shù)據(jù)”時代的來臨使通信帶寬遭受到前所未有的壓力，而比無線頻譜帶寬高1萬倍的可見光通信正好可以帶來更高的帶寬，而且可見光通信還具有高速傳輸、廣闊覆蓋、節(jié)能經(jīng)濟(jì)、綠色健康、可靠兼容等優(yōu)勢。目前，LED光源正在大規(guī)模取代傳統(tǒng)白熾燈。只要在任何不起眼的LED燈泡中增加一個微芯片，便可讓燈泡變成無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射器。可見光通信可與WiFi、電力線通信等其它技術(shù)融合。在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)之間，通過添加可見光通信這一新元素，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)互通、技術(shù)互補(bǔ)，可以形成完美的融合。

（作者單位：中國電信上海研究院）endprint