淺議電子通信中LED電燈的應(yīng)用與研究

鄒潔

摘要：隨著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展速度的不斷加快，越來(lái)越多設(shè)備之間相互連接所需要的通訊載體、智能通訊協(xié)議為一個(gè)具有突破性的重要環(huán)節(jié)。無(wú)論是室內(nèi)還是室外，燈無(wú)處不在，因此燈成為最佳的通信載體。本文對(duì)LED電燈在電子通信中的實(shí)際應(yīng)用及研究進(jìn)行深入探討，旨在為電子通信實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展提高更多有價(jià)值的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：電子通信 LED電燈 應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TM92334文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-5349（2016）11-0244-01

目前，LED光源已經(jīng)被世界公認(rèn)為下一代照明光源的一種主流照明技術(shù)，其具有響應(yīng)時(shí)間短、調(diào)制速率高等特性，因此將LED作為主要的信號(hào)光源來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目赡苄源蟠笤黾印Ｋ裕訌?qiáng)對(duì)電子通信中LED電燈的實(shí)際應(yīng)用與相關(guān)研究進(jìn)行深入探討具有重要意義。

一、LED電燈概述

LED的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為照明亮度高、使用時(shí)間長(zhǎng)，因此其被廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中。而LED所具有的響應(yīng)時(shí)間短、調(diào)制速率高特性更有利用和研究?jī)r(jià)值。正是因?yàn)槠渚哂羞@兩個(gè)特性，才有了基于電子通信的LED電燈相關(guān)研究。基于電子通信的ELD電燈研究最先開(kāi)展實(shí)際研究為本世紀(jì)初期，隨后更多的研究不斷開(kāi)展，進(jìn)而使得將ELD電燈作為一種通信方式的可能真正變成現(xiàn)實(shí)。

二、LED電燈在電子通信中的應(yīng)用

應(yīng)用于電子通信中的LED電燈存在其獨(dú)特性，該種電燈可有效實(shí)現(xiàn)光和信號(hào)的同時(shí)傳播。這個(gè)共同傳播的過(guò)程具體表現(xiàn)為：首先，電信號(hào)被轉(zhuǎn)變成為電壓值，然后將該種電壓值反饋到LED電燈的驅(qū)動(dòng)中。在LED電燈的驅(qū)動(dòng)上實(shí)現(xiàn)電信號(hào)向光載波的相互轉(zhuǎn)變。這些帶有信號(hào)的光波能夠不受任何限制地在各個(gè)空間內(nèi)自由傳播，接收端接收到這些自由傳播的光載波之后，通過(guò)放大濾波解調(diào)器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行解讀，進(jìn)而獲取相關(guān)信息。LED電燈在應(yīng)用過(guò)程中，閃爍的頻率越高，表明其具有越好的信號(hào)傳輸效果。

三、電子通信中LED電燈的研究

（一）LED電燈在電子通信應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)

將 LED電燈應(yīng)用于電子通信中的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：①LED電燈所發(fā)出的光源不會(huì)對(duì)人的眼睛造成任何傷害，也不會(huì)產(chǎn)生任何電磁輻射，安全又環(huán)保。②基于基于電子通信的LED電燈應(yīng)用LED燈作為主要信號(hào)源，其所發(fā)出的光為傳輸信號(hào)的主要載體，只有是有光的地方便存在通信信號(hào)，光的傳播是不受任何限制的，因此信號(hào)傳輸?shù)目臻g得到有效拓寬。③傳統(tǒng)通信技術(shù)通常為一種電磁波，其存在一定局限性，例如在醫(yī)院、飛機(jī)上是被禁止的。但是LED電燈所發(fā)出的光所產(chǎn)生的信號(hào)不是電磁波，而是一種光波。因此，其傳輸不會(huì)受到太多限制。例如在醫(yī)院的手術(shù)室、飛機(jī)上均能進(jìn)行信號(hào)的傳輸。④LED還存在另外一個(gè)顯著的特點(diǎn)，其為信號(hào)光源發(fā)射具有較高的頻率。LED電燈實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸?shù)墓鉃橐环N可見(jiàn)光，該種可見(jiàn)光與普通的自然光極為相似，二者未存在大的差異。因此，在信號(hào)傳輸過(guò)程中無(wú)需對(duì)基站的發(fā)射頻率進(jìn)行限制，進(jìn)而可促進(jìn)信號(hào)傳遞的效率得到顯著提高。

將LED電燈應(yīng)用于電子通信中的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：①目前，無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，基于電子通信的LED電燈的相關(guān)研究均還是處于起步階段。目前已經(jīng)得到應(yīng)用的ELD電燈因頻率響應(yīng)存在局限性使得可進(jìn)行傳送、接收的調(diào)制帶寬僅為幾兆。而目前計(jì)算已經(jīng)具備較快的運(yùn)行速度，因此，信息傳送、接收的調(diào)制帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足要求。②光在傳播過(guò)程中不具有穿透性，因此，在傳播的過(guò)程中，當(dāng)存在障礙物時(shí)，光的傳播便會(huì)受到阻礙，傳播直接停止，同時(shí)，部分死角光線(xiàn)也無(wú)法照射得到。因此，在室內(nèi)使用LED電燈時(shí)，布局上具有更高的要求。

（二）基于電子通信 LED電燈的研究方向

①將使用高調(diào)制帶寬作為L(zhǎng)ED光源。在保證照明使用能夠高輸出功率的前提下，盡量將調(diào)制帶寬調(diào)高，研究并開(kāi)發(fā)出更適用于通信的LED電燈，進(jìn)而促進(jìn)LED電燈技術(shù)不斷向前發(fā)展。②加強(qiáng)光源布局的優(yōu)化。應(yīng)用于電子通信的LED電燈具備照明和通信雙側(cè)功能，因此，在布局上，須對(duì)照明、通信效果進(jìn)行綜合考慮，在提高照明效果的同時(shí)還要保證信號(hào)覆蓋的全面，并最大限度的降低信號(hào)干擾。為了保證通信信號(hào)，需對(duì)室內(nèi)信噪比的分布情況進(jìn)行充分考慮，防止存在陰影區(qū)、光照盲區(qū)，使信號(hào)能夠?qū)崿F(xiàn)全面覆蓋。通常情況下，通過(guò)添加LED電燈的方式便可解決信號(hào)覆蓋問(wèn)題。③研發(fā)網(wǎng)絡(luò)的融合接收技術(shù)。目前使用的光纖通信所提供頻譜資源已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足通信需求，因此需將光纖通信和LED電子通信二者相互結(jié)合起來(lái)。

四、結(jié)語(yǔ)

應(yīng)用于電子通信的LED電燈除了能夠滿(mǎn)足日常照明之外，同時(shí)還具有通信功能。基于電子通信的LED電燈具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高等諸多優(yōu)點(diǎn)，為一種較為理想的信號(hào)傳輸方案。目前，LED電子通信技術(shù)已經(jīng)成為各國(guó)進(jìn)行研究的一個(gè)焦點(diǎn)課題。從基于電子技術(shù)LED電燈所具有的優(yōu)點(diǎn)可以看出，該種技術(shù)具有極為廣闊的發(fā)展前景，因此其具有進(jìn)行深入研究的價(jià)值。

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