可見光通信與射頻無線通信形成有力互補(bǔ)

可見光通信是一種使用波長為380nm～780nm的可見光電磁波段進(jìn)行通信的新興無線通信技術(shù)。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)、高清視頻等內(nèi)容豐富型應(yīng)用業(yè)務(wù)的爆發(fā)式增長以及高性能移動(dòng)設(shè)備、智能家居設(shè)備及可穿戴設(shè)備等的快速普及，射頻無線通信正面臨日益嚴(yán)峻的“頻譜資源危機(jī)”。

可見光通信憑借其廣闊的頻譜資源、兼顧照明與通信、免受電磁干擾等顯著優(yōu)勢被廣泛認(rèn)為是一項(xiàng)具有潛力的、可與射頻無線通信技術(shù)有力互補(bǔ)的新興技術(shù)，在未來高速通信、定位導(dǎo)航等應(yīng)用方面具有巨大的應(yīng)用潛力。

可見光通信技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

可見光通信理論起源于美國學(xué)者M(jìn)artin R Dachs提出“兼顧照明和信息傳輸功能的可見光通信”的概念。20世紀(jì)90年代末，半導(dǎo)體LED成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)化徹底打破了可見光通信研究發(fā)展的桎梏，為可見光通信技術(shù)的快速應(yīng)用發(fā)展打開了大門。

可見光通信技術(shù)引起國際各國的高度重視，研發(fā)投入巨大。隨著可見光通信理論與技術(shù)以及半導(dǎo)體LED工藝的日益成熟，日本、美國、歐盟、英國、韓國等國紛紛搶占可見光通信標(biāo)準(zhǔn)化工作的制高點(diǎn)、打造國家可見光通信戰(zhàn)略性新領(lǐng)域。2007年，日本成立可見光通信聯(lián)盟，推出JEITA 1221標(biāo)準(zhǔn);2008年，美國政府開啟“智慧照明”計(jì)劃，聯(lián)合30多所美國頂級高校展開可見光通信關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā);2013年，歐盟聯(lián)合23家產(chǎn)學(xué)研機(jī)構(gòu)推出OMEGA標(biāo)準(zhǔn)，研究可見光通信實(shí)際應(yīng)用的兼容等問題。近年來，我國也陸續(xù)展開了關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定，旨在推動(dòng)可見光通信技術(shù)的發(fā)展。

我國在可見光通信技術(shù)領(lǐng)域起步較晚，但目前我國在可見光通信領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力仍不容小覷。在核心通信技術(shù)方面，我國復(fù)旦大學(xué)、中科院半導(dǎo)體所等均在高速可見光通信關(guān)鍵領(lǐng)域居于世界領(lǐng)先地位。在通信芯片研發(fā)方面，在2018年，我國國際智能產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)展示了世界首款商用級別的超寬帶可見光通信芯片組，該芯片組可以利用目前全球百億盞LED作為熱點(diǎn)為室內(nèi)外通信網(wǎng)絡(luò)提供無線服務(wù)。可見光通信技術(shù)逐步從理論研究階段走向?qū)嵱没?、商用化的方向?/p>

可見光通信技術(shù)的應(yīng)用前景

可見光通信擁有廣闊的頻譜資源，可以同步支持照明與通信，并且具有免受電磁干擾、無輻射污染等顯著優(yōu)勢，因此其具有巨大的行業(yè)應(yīng)用需求場景。可見光通信屬于產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高、帶動(dòng)能力強(qiáng)、應(yīng)用領(lǐng)域廣的前沿尖端技術(shù)?？梢姽馔ㄐ女a(chǎn)業(yè)鏈涉及范圍廣，據(jù)研究數(shù)據(jù)估計(jì)，可見光通信技術(shù)預(yù)計(jì)2020年市場規(guī)模將超千億元。

可見光通信具有廣闊的頻譜資源，所用的LED可以提供室內(nèi)日常照明，具有顯著的綠色環(huán)保特性。基于可見光通信可以打造室內(nèi)綠色通信網(wǎng)絡(luò)是可見通信未來最大的市場，是目前WiFi技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)等射頻無線技術(shù)重要的補(bǔ)充和一定范圍內(nèi)的替代。使用可見光通信技術(shù)的室內(nèi)精確定位系統(tǒng)是目前室內(nèi)WiFi定位技術(shù)等的替代產(chǎn)品，可有效解決地下車庫、礦井等無線信號難以覆蓋區(qū)域的定位問題，預(yù)期可以形成數(shù)百億產(chǎn)值的市場規(guī)模。

可見光通信使用可見光、電磁波進(jìn)行無線通信。由于可見光不能穿透墻壁等不透明介質(zhì)，信號傳播路徑有限，可用于安全室內(nèi)會(huì)議、安全移動(dòng)支付等場景。

此外，可見光通信無電磁輻射干擾，可用于解決飛機(jī)機(jī)艙、醫(yī)院等電磁敏感環(huán)境下的無法通信的問題。

隨著可見光通信關(guān)鍵技術(shù)的不斷突破以及當(dāng)前智慧家庭、智慧城市的快速推廣與建設(shè)，可見光通信將向大規(guī)模應(yīng)用發(fā)展。