國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

　　此外，元教授還介紹了LED照明與VLC技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，在國(guó)外，美國(guó)、日本、南韓、歐洲等通信技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家均投入大量人力物力研發(fā)VLC，2006年，2008年、2012年均有應(yīng)用樣機(jī)展示。尤其是美國(guó)，將LED照明集成VLC技術(shù)，應(yīng)用在軍事領(lǐng)域，僅2010年，投資5000萬(wàn)美元以上研發(fā)。

　　歐洲市場(chǎng)推出的EIB(一種標(biāo)準(zhǔn)的總線控制系統(tǒng))，采用對(duì)等控制方式，總線為4芯屏蔽雙絞線，采用24VDC供電與電信號(hào)復(fù)用。DALI協(xié)議為電源驅(qū)動(dòng)和設(shè)備控制之間提供異步串行通信規(guī)則，同時(shí)采用半雙工傳輸、雙線差分驅(qū)動(dòng)方式。美國(guó)市場(chǎng)推出的X-10協(xié)議是以電力線為連接介質(zhì)對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的協(xié)議。系統(tǒng)由發(fā)送控制盒和多個(gè)接收控制組建組成，實(shí)現(xiàn)照明回路的遠(yuǎn)程控制。

　　日本推出HBS協(xié)議作為家庭網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，松下公司基于HBS的WR31202采用兩線制主從結(jié)構(gòu)，通過(guò)手持控制器設(shè)置地址，提高了產(chǎn)品的易用性。FRANCISM等人提出了時(shí)段與照度檢測(cè)相結(jié)合的控制方法，充分利用自然光，系統(tǒng)通過(guò)照度檢測(cè)進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)光。

　　返觀國(guó)內(nèi)，我國(guó)已出臺(tái)了“LED照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展意見(jiàn)”等政策，開(kāi)展“十城萬(wàn)盞”項(xiàng)目，推動(dòng)國(guó)內(nèi)LED照明的發(fā)展。如今正在逐年增加對(duì)VLC的研發(fā)投入，近兩年僅科技項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)超過(guò)2億，多省市已投入數(shù)千萬(wàn)專項(xiàng)資金發(fā)展LED照明與VLC。華中科技大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、清華大學(xué)等均開(kāi)始研發(fā)VLC技術(shù)，發(fā)表了學(xué)術(shù)論文，但工程技術(shù)及應(yīng)用滯后于國(guó)外。其中，華中科技大學(xué)已解決VLC關(guān)鍵技術(shù)，已研發(fā)完成LED照明+VLC樣機(jī)，工程技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。

　　國(guó)外VLC在標(biāo)準(zhǔn)制定方面的情況是，IEEE、VLCC、三星、IrDA等機(jī)構(gòu)都已經(jīng)發(fā)布或正在制定自己的VLC標(biāo)準(zhǔn)，以2011年IEEE發(fā)布的802.15.7最具代表性。然而，OFDM在VLC中的成功運(yùn)用要求制定新的、能被廣泛接受的標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)能與IEEE802.11的高層協(xié)議兼容。元教授為此判斷，VLC技術(shù)已處于應(yīng)用推廣前夜。

　　目前國(guó)內(nèi)外VLC的推廣商用情況，在LED廠商方面，刺激用戶對(duì)現(xiàn)有LED燈具升級(jí)換代，解決市場(chǎng)飽和問(wèn)題。在移動(dòng)通信廠商方面，具備VLC功能的設(shè)備將提供差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。元教授認(rèn)為，二者的合作，將推廣VLC技術(shù)從低速向高速演進(jìn)。

　　智能照明關(guān)鍵技術(shù)

　　談智能照明的含義

　　元教授對(duì)何謂智能照明作出如下的定義：無(wú)需人工干預(yù)，照明參數(shù)隨場(chǎng)景、環(huán)境等自動(dòng)調(diào)控。例如，人體檢測(cè)控制，環(huán)境參量(溫度、濕度等)檢測(cè)與控制，時(shí)間控制，電參量(電流電壓等)檢測(cè)與控制，光參量(如環(huán)境照度等)檢測(cè)與控制。照明參數(shù)包括了照度、色溫、亮度、顏色、光照時(shí)間、開(kāi)關(guān)受控、光照布局動(dòng)態(tài)分配等等。

　　在整個(gè)照明場(chǎng)景中，考慮到的因素可以包含：照明、人體移動(dòng)、時(shí)間等參數(shù)。對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行綜合分析后，給出合適的照明方案，并對(duì)照明回路進(jìn)行精確地調(diào)整。

　　談光學(xué)設(shè)計(jì)

　　當(dāng)中，光學(xué)設(shè)計(jì)是LED智能照明的關(guān)鍵技術(shù)之一，光學(xué)系統(tǒng)的功能是按預(yù)先設(shè)計(jì)要求，保障照明區(qū)域的光學(xué)參量合理分布。那些有特殊要求的環(huán)境，都需要進(jìn)行專門的光學(xué)設(shè)計(jì)。

　　談驅(qū)動(dòng)技術(shù)

　　驅(qū)動(dòng)技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)照明智能化的核心——電子技術(shù)。在LED照明里驅(qū)動(dòng)是關(guān)鍵，驅(qū)動(dòng)方式有多種，典型的有線性驅(qū)動(dòng)和非線性驅(qū)動(dòng)。LED智能照明——程控驅(qū)動(dòng)電路。程控方式包括有1、可預(yù)先設(shè)置參數(shù);2根據(jù)場(chǎng)景檢測(cè)實(shí)時(shí)調(diào)控……

　　談光源布局

　　元教授以幾個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)例來(lái)講解光源布局的問(wèn)題。在大廳燈光分布上，酒店大廳主要擔(dān)任的功能有：迎賓接待、服務(wù)臺(tái)登記手續(xù)、休息區(qū)洽談等等，因此大廳的布置關(guān)系到客人對(duì)酒店的整體印象，在燈光布置方面要形成良好的氣氛，給人以舒適的視覺(jué)感受。

　　在休息室燈光分布上，休息室作為客人進(jìn)入會(huì)場(chǎng)前休息的場(chǎng)所，所以在燈具布置方面，主要采用整體照明，但是在某些區(qū)域還應(yīng)加強(qiáng)局部照明，以滿足讀寫的需要。休息室內(nèi)同時(shí)設(shè)有彩色射燈，必要場(chǎng)合中營(yíng)造效果。

　　在會(huì)議室燈光分布上，比如在酒店會(huì)議流程里，會(huì)議室雖然控制區(qū)域集中，照明回路較少，但是由于會(huì)議進(jìn)行的時(shí)需要頻繁地進(jìn)行模式切換，這些都應(yīng)該通過(guò)智能化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

　　LED照明融合VLC產(chǎn)品基本流程

　　VLC技術(shù)與照明之研發(fā)流程

　　總結(jié)

　　據(jù)了解，在VLC關(guān)鍵技術(shù)研究上，華中科技大學(xué)已完成了LED+VLC寬帶調(diào)制、上下行鏈路設(shè)計(jì)、光學(xué)收發(fā)、多入多出(MIMO)技術(shù)研發(fā)，4終端、1Gbps/100MbpsLED照明+VLC系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)研發(fā)業(yè)已基本完成，技術(shù)研發(fā)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，正研發(fā)工程樣機(jī)，已申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利2項(xiàng)。完成了酒店、會(huì)議室等環(huán)境的LED智能照明系統(tǒng)樣機(jī)研制。

　　元秀華教授認(rèn)為，LED照明比傳統(tǒng)照明具有一系列優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)前景巨大;VLC具有寬廣的市場(chǎng)，隨著技術(shù)改進(jìn)，VLC將得到廣泛的應(yīng)用;無(wú)線電、光纖通信不能應(yīng)用的環(huán)境，必須依靠VLC。

　　另外，他更指出，LED照明+VLC市場(chǎng)規(guī)模巨大，率先研發(fā)VLC，將處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，率先占領(lǐng)市場(chǎng)。半導(dǎo)體照明是VLC的應(yīng)用支撐平臺(tái)，VLC集成LED照明將形成巨大產(chǎn)業(yè)規(guī)模。LED照明集成VLC，是通信技術(shù)的發(fā)展方向，其產(chǎn)業(yè)前景不可限量。