對LED可見光通信技術(shù)應(yīng)用的分析

譚因金

摘 要：本文通過對這種新興技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用進(jìn)行分析，總結(jié)了該技術(shù)的若干特點(diǎn)優(yōu)勢，分析了該技術(shù)應(yīng)用的前景。在不久的將來，LED可見光通信技術(shù)必然如水電般尋常進(jìn)入一般百姓家，為大家提供更快捷的高品質(zhì)生活。

關(guān)鍵詞：LED可見光通信技術(shù)，應(yīng)用，特點(diǎn)前景

引言：上個世紀(jì)后半葉，全光接入技術(shù)得到了開創(chuàng)性的發(fā)展，人們不再滿足于有線通信，對無線寬帶通信技術(shù)的要求也越來越高。LED可見光通信技術(shù)因其具有信息容量超大，傳輸速度極快，保密性能極高而且安置設(shè)備簡單方便易行等特點(diǎn)越來越得到人們的關(guān)注和青睞。二十一世紀(jì)，電子設(shè)備將會向無線通信發(fā)展，LED可見光通信技術(shù)的應(yīng)用會日益廣泛，人們在全球各地，可以不通過線路連接就可以直接接入互聯(lián)網(wǎng)。

1.LED可見光通信技術(shù)之所以能夠成為二十一世紀(jì)的寵兒，就在于這種通過光的強(qiáng)弱來傳輸信息的技術(shù)與其他有線通信技術(shù)和無線通信技術(shù)比較起來，具有太多的明顯的優(yōu)勢。以下是筆者總結(jié)的幾項(xiàng)具有代表性的特點(diǎn)以供讀者采納。

（1） 與目前使用的無線局域網(wǎng)相比優(yōu)勢明顯。 LED可見光通信技術(shù)與時下我們所使用的無線局域網(wǎng)（LAN）比較起來，具有傳輸速度極快的優(yōu)勢。LED可見光通信技術(shù)的傳輸速率是每秒數(shù)十兆到數(shù)百兆，而無線局域網(wǎng)（LAN）的通信速率僅為十兆每秒，前者是后者的數(shù)十上百倍。而且，LED可見光通信技術(shù)對裝置的要求很低，可謂門檻極低。只需點(diǎn)一盞LED燈，然后在室內(nèi)只要是LED燈的燈光可以照射到的地方，我們就可以連上高速穩(wěn)定的互聯(lián)網(wǎng)。如果我們?yōu)榱吮Ｕ闲畔⒉恢劣谕庑梗灰咽覂?nèi)的窗簾拉上就萬無一失了。我們既滿足了室內(nèi)照明的需要，又滿足了自己對于快速穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)的需要。大家都知道，我們所用的無線局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)速度會因接入的運(yùn)行中的電腦或者移動設(shè)備的增多而降低運(yùn)行速度。但是，LED可見光的通信技術(shù)則絲毫不會受此影響，可以保障一百五十兆的平均上網(wǎng)速率。我們現(xiàn)在所使用的網(wǎng)絡(luò)一般是幾兆的速度，所以說LED可見光通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，將會是一場科技革命，引領(lǐng)眾多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

（2）LED可見光通信技術(shù)的成本。一項(xiàng)新興的技術(shù)能否為人們所廣泛應(yīng)用，一方面要考慮到技術(shù)的創(chuàng)新突破性，即是否比同類技術(shù)有明顯的優(yōu)勢，顯然上文已經(jīng)敘述了LED可見光通信技術(shù)的這方面的可行性；另一方面則要考慮這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用成本。一項(xiàng)新興技術(shù)即使具有數(shù)不清的優(yōu)點(diǎn)，如果成本代價(jià)太高，也不能為人們所接受。因?yàn)?，我們這個世界的大多數(shù)畢竟是平民，所以只有滿足大多數(shù)人的需求，才能為全人類造福祉，才可以稱得上是好技術(shù)。LED可見光通信技術(shù)正是這種造福全人類的技術(shù)。全世界的燈光可以說是取之不盡用之不竭的，而且現(xiàn)在由于LED燈耗電量低，照明效果好已經(jīng)逐漸取代了白熾燈。這種就在我們身邊觸手可及的能源可以說是沒有成本的。而諸如手機(jī)等通信設(shè)備使用起來，還需要在全球建立許多昂貴的基站，甚至為了提高信號，還要發(fā)射衛(wèi)星，不可謂成本不高。而且后者的效率極低，造成的浪費(fèi)很大，不適合長久應(yīng)用。

（3） LED可見光通信技術(shù)的安全可靠性。因?yàn)長ED可見光通信技術(shù)是通過可見光進(jìn)行信息傳輸?shù)?，所以，對人體沒有任何損害，具有安全可靠性。因?yàn)闆]有電磁干擾，所以可以應(yīng)用于醫(yī)院，飛機(jī)航空等對電磁環(huán)境要求嚴(yán)格的場所。此外紅外光通信技術(shù)所用的紅外線對人體損害很大。因?yàn)榧t外線可以透過眼角膜被晶狀體吸收，也可以被人眼的其他構(gòu)造吸收，所以會引起人眼視網(wǎng)膜的損傷。通信技術(shù)是我們?nèi)粘Ｉ钏貍涑Ｓ玫募夹g(shù)，所以通信技術(shù)的安全可靠性至關(guān)重要。LED可見光通信技術(shù)是我們所需要的安全可靠的通信技術(shù)。

（4） LED可見光通信技術(shù)的先進(jìn)理論。 LED可見光通信技術(shù)的發(fā)展由來已久，理論研究已經(jīng)趨于成熟。這對于該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐是一個巨大的優(yōu)勢。可見，LED可見光通信技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)的時機(jī)已經(jīng)基本成熟。而且更關(guān)鍵的是這項(xiàng)技術(shù)具有超前的優(yōu)越性，突破了現(xiàn)有通信技術(shù)的局限，比時下所使用的其他通信技術(shù)都有明顯的優(yōu)越性。

2.LED可見光通信技術(shù)的研究目前正處在摸索前進(jìn)的過程中。日本政府在2006年開始投入大量資金開展LED可見光室內(nèi)通信技術(shù)的專項(xiàng)研究，計(jì)劃在五年內(nèi)實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)用化。世界各國也都開展了專項(xiàng)技術(shù)的研究，LED可見光通信技術(shù)在理論上是可行的，所以我們的研究是有明朗的未來的。我們國家在LED可見光通信技術(shù)方面的研究還正處于起步階段，可供參考的資料十分有限，發(fā)展較為困難。盡管如此，我們也不能否認(rèn)LED可見光通信技術(shù)的美好前景。接下來筆者將借用光纖通信技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用的例子來證明LED可見光通信技術(shù)的前景一片光明。

光纖通信技術(shù)最早在十九世紀(jì)末提出來，經(jīng)過二十世紀(jì)一百年的摸索研究實(shí)踐，如今已經(jīng)成為十分成熟的通信技術(shù)。在全世界應(yīng)用廣泛，而且收益十分可觀?，F(xiàn)在的收入已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于過去的總投資。我國的光纖覆蓋面已經(jīng)遍布中小型城鎮(zhèn)。LED可見光通信技術(shù)的發(fā)展才剛剛起步，該技術(shù)的發(fā)展歷史與光纖技術(shù)的發(fā)展歷史極為相似。但是，值得注意的是，光纖技術(shù)的成本很高。在傳輸信息之前首先需要建立光纖線路網(wǎng)絡(luò)，而且轉(zhuǎn)化為光的信號需要有玻璃或者塑料制成的傳導(dǎo)工具進(jìn)行傳輸。所以不僅耗時耗錢，而且應(yīng)用壽命也有限。盡管如此，光纖技術(shù)還是應(yīng)時代的潮流，飛速的發(fā)展應(yīng)用了起來，并且收效很大。同樣，LED可見光通信技術(shù)也需要經(jīng)過這樣的初級發(fā)展階段，盡管比較艱難，但是，卻值得我們?yōu)橹冻鰥^斗！LED可見光通信技術(shù)不僅僅在成本上遠(yuǎn)低于光纖通信技術(shù)，而且，在不遠(yuǎn)的未來，LED可見光通信技術(shù)的傳輸速度也將遠(yuǎn)高于光纖通信技術(shù)。除此兩點(diǎn)，LED可見光通信技術(shù)與光纖技術(shù)比起來服務(wù)人類的時間也更為長久。

在未來，LED可見光通信技術(shù)將不僅僅局限于室內(nèi)。大家都知道汽車的照明燈基本上使用的是LED燈。所以我們可以構(gòu)想，將來可以通過LED可見光通信技術(shù)建立起城市交通跟蹤導(dǎo)航系統(tǒng)。使得交通系統(tǒng)的技術(shù)向智能化方向發(fā)展，有望實(shí)現(xiàn)全自動化交通管理。

LED可見光通信所需要的LED燈往往安裝在室內(nèi)的天花板上，或者公路兩旁以及交通樞紐。原本鋪設(shè)新的通信電纜的成本是很高的。但是，目前在發(fā)達(dá)國家，電力線通信已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，我們國家在一些大中城市也實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用。所以，直接將LED可見光通信技術(shù)與電力線通信相結(jié)合便能夠解決前者所需通信電纜的問題。未來，隨著電力線通信在我國的普及，LED可見光通信與之結(jié)合的通信方式將是大勢所趨！

LED可見光通信技術(shù)的應(yīng)用前景遠(yuǎn)不止筆者所討論的這些，筆者只是起到拋磚引玉的作用。大家可以更加大膽的設(shè)想，在未來，只要是LED燈可以應(yīng)用的領(lǐng)域，就可以利用LED可見光通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能控制，自動化管理。

結(jié)束語：本文通過對LED可見光通信技術(shù)所具有的特點(diǎn)進(jìn)行的總結(jié)以及對該項(xiàng)技術(shù)所具有的美好前景進(jìn)行的大膽預(yù)測，將LED可見光通信技術(shù)所具有的優(yōu)勢呈現(xiàn)在讀者眼前。時代在發(fā)展，科技在進(jìn)步。每一次技術(shù)的革新都會改變?nèi)藗兊纳?，使人們的生活品質(zhì)更高，追求品味更加獨(dú)特。從一百多年前第一通電話將大西洋兩岸的信息連接交匯在一起到現(xiàn)在，通信技術(shù)一直在不斷的飛速發(fā)展，并且創(chuàng)造了一個又一個奇跡。從有線到無線，再從無線到光纖通信，相信未來LED可見光通信技術(shù)也必定會取代光纖技術(shù)，為全人類造福祉！

參考文獻(xiàn)：

[1] 任鳳娟，孫彥楷. 白光LED可見光通信及其關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 電子質(zhì)量. 2010（05）

[2] 傅倩，陳長纓，洪岳，鄧韡. 改善室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)性能的關(guān)鍵技術(shù)[J]. 自動化與信息工程. 2010（02）