復(fù)旦大學(xué)可見光通信研究人員表示,預(yù)計在未來5年內(nèi)能夠有成熟的可見光通信商用產(chǎn)品問世,VLC潛在的應(yīng)用領(lǐng)域多樣,將實現(xiàn)大規(guī)模商用化。
前不久,經(jīng)工信部測試認證,中國“可見光通信(VLC,Visible Light Communication)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”獲得重大突破,實時通信速率提高至50Gbit/s,相當(dāng)于0.2s即可完成一部高清電影的下載。VLC是近年來提出的一項全新無線通信技術(shù),它采用LED作為光源,利用LED燈光承載的高速明暗閃爍信號來傳輸信息。VLC自提出以來一直是通信行業(yè)關(guān)注的熱點。
可見光通信蓄勢待發(fā)
雖然可見光通信技術(shù)是一門新興技術(shù),但我國在可見光通信方面的研究已初獲成果。早在2006年,北京大學(xué)就提出了“基于廣角鏡頭的超寬視角可見光信號接收方案”,并進行了一系列的理論和實驗工作;2008年,暨南大學(xué)利用白光LED陣列光源解決了前期VLC系統(tǒng)通信距離短、無法達到照明要求等問題,設(shè)計并實現(xiàn)了具備實用照明的室內(nèi)可見光通信系統(tǒng),該系統(tǒng)成功實現(xiàn)了使用可見光進行傳輸4M帶寬的數(shù)字視頻信號,信號傳輸距離超過了2.5m;2012年,解放軍信息工程大學(xué)成功研發(fā)了可見光通信相關(guān)技術(shù)的點播電視業(yè)務(wù)、近場通信和新型無線廣播以及礦下通信和定位。
2013年,我國可見光通信技術(shù)迎來國家的重點支持。2013年上半年,國內(nèi)首個可見光863計劃項目“可見光通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”正式部署,旨在開發(fā)可見光(波長380nm~780nm)新頻譜資源;到2013年底,上海復(fù)旦大學(xué)在實驗室里成功實現(xiàn)一盞功率為1W的LED燈珠,供燈光下的4臺電腦上網(wǎng),平均上網(wǎng)速率達到150Mbit/s;2014年,可見光通信技術(shù)項目也被列為河南省鄭州市重大科技支持專項?
雖然目前可見光通信還沒有大規(guī)模的實用案例,但國內(nèi)外都進行了諸多應(yīng)用方面的嘗試,例如英國PureVLC公司,在2013年向美國一家醫(yī)療服務(wù)供應(yīng)商交付了首套LiFi(LightFidelity)設(shè)備,傳輸速率為3Mbit/s;韓國最大的超市Emart推出利用可見光通信技術(shù)的便捷購物導(dǎo)航服務(wù),該服務(wù)可以在超市地圖上標出消費者的位置以及想購買的物品位置和一些打折信息,并實時提供路徑導(dǎo)航服務(wù)。國內(nèi)方面,中國工程院院士鄔江興領(lǐng)導(dǎo)的團隊在平頂山煤礦的礦道中利用礦燈實現(xiàn)了VLC高精度定位應(yīng)用試點。其他如復(fù)旦大學(xué)、北京大學(xué)、北京郵電大學(xué)、中科院半導(dǎo)體所等高校和科研機構(gòu)也在積極推動可見光通信的實用化。
VLC諸多優(yōu)勢成研究熱點
在2G/3G/4G信號覆蓋率如此高、Wi-Fi隨處可見的強大通信網(wǎng)絡(luò)下,可見光通信的獨特優(yōu)勢卻依然不可忽視。主要表現(xiàn)在以下方面。
首先,可見光通信能夠?qū)崿F(xiàn)通信與照明的深度耦合。借助照明燈光實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸,目前全球擁有超過400億盞燈具構(gòu)成的照明網(wǎng)絡(luò),可見光通信與照明網(wǎng)絡(luò)的深度融合可有效解決傳統(tǒng)無線通信面臨的泛在覆蓋難題。
其次,可見光通信無電磁污染,對人體安全無輻射,LED燈光和射頻信號不會相互干擾,使得可見光通信在飛機、加油站、礦井等對電磁敏感的地方更受歡迎。
最后,可見光通信保密性高。Wi-Fi信號的安全隱患眾所周知,Wi-Fi信號的波長長,能夠繞過障礙物,因此覆蓋面積大,且不容易被常規(guī)手段限制,所以存在一定風(fēng)險。而可見光的波長較短,不能越過非透明障礙物,因此很容易采用遮擋的方式阻斷其傳播,進而可以將通信局限在一個房間內(nèi),不會被竊取。
復(fù)旦大學(xué)可見光通信研究人員王一光博士表示,由于頻譜無需授權(quán)即可使用,所以可見光通信應(yīng)用靈活,可以單獨使用,也可以作為射頻無線設(shè)備的有效備份,這也是VLC的一大優(yōu)勢所在。
“在日常民用無線通信領(lǐng)域,VLC是Wi-Fi和2G/3G/4G的重要補充,能夠在室內(nèi)提供超高速無線接入;在特殊領(lǐng)域,如電磁敏感環(huán)境下,可見光通信將有不可替代的作用?!蓖跻还馊缡钦f。