室內可見光通信技術的研究

符承軍

摘 要：在近幾年來，隨著社會信息時代的發展，可見光通信技術作為一種新型的信息技術，也取得了顯著的成果。這種新型的技術是利用電磁技術，結合網絡信息化特點發展而來。目前人們逐漸增加對這項技術進行研究和使用，也說明這種技術得到了更多人的認可。由于這項技術屬于正在發展和研發的項目之一，其中的技術研究也逐漸顯出能源的優勢。近年來科研人員將工作重心投入到技術的創新和改革方面，室內可見光通信技術的發展水平也取得了很大的提高，文章主要對室內可見光通信技術的國內外發展現狀和室內可見光通信技術研究進行了簡要分析。

關鍵詞：室內可見光；通信技術；研究分析

中圖分類號：TN929.1 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）13-0142-02

Abstract： In recent years， with the development of the social information age， visible light communication technology， as a new information technology， has also achieved remarkable results. This new technology is developed by the use of electromagnetic technology， and comes from the combination with the characteristics of network information. At present， people are gradually increasing the research and use of this technology， which also shows that the technology has been recognized by more people. As this technology is one of the projects under development and development， technological research in it is also gradually showing the advantages of energy. In recent years， researchers have devoted their efforts to technological innovation and reform， and the level of development of indoor visible light communication technology has also been greatly improved. This paper mainly analyzes the development of indoor visible light communication technology at home and abroad and the research of indoor visible light communication technology.

Keywords： indoor visible light； communication technology； research and analysis

前言

室內可見光通信技術，各國的發展水平存在很大的差異，尤其是在發展中國家和發達國家之間的差異，我國的經濟發展水平在最近幾年取得了飛速的發展，這使得各項技術得到了革新也越趨成熟，室內裝修行業和燈光設計企業也引進了這項技術，并在原有基礎上進行了改良和創新。根據住戶對傳統燈光的視覺和舒適度調查發現，大部分的用戶存有不滿心理，尤其是在燈光的舒適度和照明范圍方面，為了提高民眾的滿意度和燈光推廣度，我們需要結合我國的室內燈光的現狀進行分析和研究，以便研究出更符合人們生活舒適度的照明。

1 室內可見光通信技術現狀

（1）室內可見光通信研究目的。為了進一步提高室內可見光的的照明范圍、減少傳統燈光泄露、減少光的刺激性和節約資源，我們需要在傳統燈光的基礎上進行改革創新，通過提高室內可見光通信技術的研究，從而減少實際生活中不必要的燈光資源浪費，更多的利用高速綠色輸電通信。室內可見光通信技術旨在通過對燈線的改造，通過LED燈管進行信息的傳遞，目前鑒于半導體的飛速研究，人們研究出半導體照明，這種類型的照明方式正逐步取代傳統照明，而在全球范圍內白熾燈、熒光燈這些傳統的照明設計將被LED燈代替。白光LED更具有優越性，它可以降低耗電量、延長使用年限、綠色節能環保等優點，這種新型的燈光類型已經大范圍的取代了傳統照明工具，我國的可見光通信技術的發展比較晚，沒有得到足夠的重視，相反在發達國家，例如日本、歐美國家對它很重視。這不僅可以減少電力資源的耗費，同時可以提高企業的經濟效益。室內可見光通信技術工程的突破性研究帶動了相關產業的發展，同時極大地提高了經濟產業的發展，吸取國外的經驗、融合自身國家的技術特色進行改造，這為趕上其他高技術強國和提高可見光通信技術的發展提供了基礎，從而促進我國資源的利用率和可持續發展。（2）可見光通信技術在家居行業的應用情況?？梢姽馔ㄐ偶夹g在國際上的發展水平處于成熟的階段，在2017年，國際物聯網貿易應用促進會與深圳物聯傳媒主辦的蘇州國際室內無線實時定位技術，這項技術的研究和應用價值在這次會議中得到了肯定。通過對可見光通信的分析研究表明這項技術可以取代傳統的照明工具，尤其是在無線定位領域取得了重大的突破，在這次會議中各個國家的一線企業匯聚在一起討論，共同討論室內位置服務的廣泛市場。同時針對傳統燈光照明的缺點進行分析和討論，并對目前各種定位技術現狀進行了系統的分析，根據可見光通信的技術特點預測在未來的市場中將會有更為廣泛的應用市場和發展前景。由于室內可見光通信技術主要是研究信號傳輸功能，在以前通信技術的發展水平不夠成熟，而且無法避免信息傳遞中出現衰減衛星定位，這導致室內可見光在室內應用極為困難，但是隨著輔助衛星定位的出現，我們逐漸在西方很多國家發現某些木質的房屋或者在國內部分位置靠近窗的地方，我們可以進行輔助衛星定位。但是由于這項技術的發展水平仍舊處于發展階段，如何大范圍的利用這項技術，并進行室內廣泛定位仍舊處于研究的范疇，我們仍沒有辦法通過輔助衛星進行準確的定位。另外，由于傳統的照明工具無法達到全方位的照明，雖然部分用戶選擇大功率的燈管進行照明，但是鑒于大部分的用戶都屬于中階層工作人員，完全覆蓋室內的照明工具價格昂貴，大部分用戶無法承擔。同時這樣的照明工具耗電量大，資源浪費多，與我國提倡的可持續發展和節約資源理念不相符合。（3）室內可見光通信的設計原理。室內可見光通信的的基本原理其實屬于比較簡單，主要是通過利用燈光的明亮程度不同，使得照明范圍出現一定的差異，其中主要是用明暗兩種符號來代替，“明”與“暗”分別用數字信號“0”與“1”表示。由于這種通信技術主要是通過電子設備進行信息的收集和發射，主要是將需要發送的廣播、圖片、音樂等信息進行適當的調整，通過進一步的處理添加到LED燈光上，LED燈光通過自身高頻閃爍的原理進一步收集傳遞而來的信號。LED燈將這種信息轉化為可見光的過程叫做室內可見光的通信。在目前，大部分的用戶所使用和了解的LED燈光在傳統的光源上進行了進一步的改造。在對傳統的光源進行了解的過程中，我們會發現原來的光源效果主要存在燈光暗淡、響應速度慢、功率大、耗電量大等特點，這不符合我國現在對資源的利用模式，甚至可以說這種類型的燈光無法在未來進行更為深入的探討和研究。為了提高燈光的使用效率和融入現代化的通信特點，我們需要結合照明工具的自身特點和信息通信技術，為研究和發展室內可見光的無線通信做鋪墊。另外一方面，由于在進行信號的接收時，我們通常需要進行光電探測元件的測試，選擇合適的元件進行光電的接受，并進一步進行信號的調節處理，從而將最開始的圖像和音頻信息再次還原，這樣即可實現室內可見光通信的信號的轉換和資源的循環利用。

2 室內可見光通信技術研究

（1）室內可見光組成部件研究。室內可見光通信技術主要是通過實現信號的轉換和循環利用的過程，將圖像、影像、音頻等信號進行進一步的調制處理，主要的組成元件為LED燈光、電纜和信息接受端。因為這項技術的開發利用，在LED中只需要安裝一個微型芯片就可以完成這項工作，這樣可以實現可見光通信技術的高效化和特色化利用，當然在芯片內部主要是通過熒光燈或者發光二極管等燈光的快速閃爍的信號進行信息的傳輸。這種信息是我們單純肉眼所無法捕捉到的信號，然后將高速因特網線路與照明燈的信號連接裝置相聯系，這樣我們像一般的白熾燈一樣進行操作即可，當然這種裝置依舊需要和相應的電源插頭相連才可使用。通過采用這種新型LED燈光的模式，我們可以實現整個系統對室內各個地方的全覆蓋，從而達到擴大傳統燈光照明范圍的問題，另外這種感應裝置可以通過對外界信號進行捕捉，因此電腦不需要用電線進行連接，這在目前的室內燈光研究中具有很大的研究價值，具有很大的開發前景。由于對普通的LED燈泡裝上微芯片，這樣芯片上由多個微小的電板組合而成，通過控制它的閃爍時間可以實現信號的快速捕捉。因此我們需要選擇對光敏感的感應器，使得電腦可以感應這些信號，這樣的一套整體的信號接受和轉換裝置可以使得室內可見光通信技術得以有效的利用，這種光控的設置使得網絡信號在有光照的調節下都可以使用，這樣的模式更適合未來人們對資源單位需求和社會理念，從而實現可見光通訊安全經濟的環保理念。（2）可見光通信技術的系統運行。室內可見光通信技術的發展緊跟著可見光信息技術的發展而加以利用，在這樣一個室內環境中我們經常選擇將發光二極管裝置在較為寬敞的天花板上，這種多個二極管組成的系統將會形成一個龐大的信號接受和處理系統，通過對外界環境中的光源信息進行感應，將這種信號傳遞到LED燈管中，當然不同的用戶根據對室內的照明程度的要求不同和房屋設計模式不同，這就使得我們需要的LED燈光數量不同，因此整體的二極管和LED燈光的表面積存在很大的不同。為了使房間獲取讓人滿意的通信效果，我們需要盡可能的選擇安置多個發光二極管，由于可見光通信系統的技術要求高，我們需要進行室內其他裝置的安排和修飾，由于室內的適度和整體光彩情況都會影響整體的光照效果和信息的接受能力，為了更好的采光和利用可見光通信技術，我們盡可能選擇顏色淺顯的顏料進行裝修，而且需要保持房間很好的通光，這樣可以保證可見光通信信號更好的轉化和利用。（3）加強對可見光通信技術的推廣和開發。由于可見光通信技術目前的研究范圍廣，而且在各個領域都有著不同程度的應用，室內可見光通信技術的應用是最為廣泛的領域，半導體和二極管的深入研究是這項技術如此成功的重要原因。在當今時代人們對通信技術的研究分析越來越成熟，各個領域的應用程度也越來越高，為了進一步尋求更加高效和經濟的產業，我們需要提高自身技術的成熟程度，特別是在新技術的創新方面。在家具行業，人們對家居舒適度要求更高，為了使得更多的客戶滿意和實現更大的經濟效益，加強對可見光通信技術的研究和推廣需要我們付出更大的努力和資金，所以為了得到通信技術的革新，在可見光通信技術研究領域，研究者應該保證在資金充足的條件下進行精確的實驗和研發，為了提高其工作效率，在進行每個二極管的研究時需要嚴格按照精確標準進行設計，然后再進行后期的修改和驗收?？梢姽馔ㄐ偶夹g的研發和推廣是目前該領域發展的核心點，也是室內裝修研究的重中之重。

3 結束語

總體來講，室內可見光通信技術主要是將照明和通信結合起來，運用最新的通信研究成果改善室內燈光照明范圍，同時為了更好地利用資源和實現可持續發展，我們的相關研究工作人員和部門需要更加全面的進行研究探討，吸取前人的經驗和技術的創新，進而進行可見光通信技術原理的全面系統的分析，從而更加清楚的認識可見光通信的技術要點，加強可見光通信技術的技術含量，從而實現進可見光通信技術的健康快速的發展，為未來室內可見光通信設計以及其它設備的創新改造奠定基礎的技術知識要點。

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