LED可見光通信——引領(lǐng)未來生活
文章來源:恒光電器
發(fā)布時(shí)間:2014-03-01
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不久前,英國可見光通信研究被《時(shí)代周刊》評為2011年全球50大科技發(fā)明之一。在我國,基于LED可見光通信的智能家居系統(tǒng)和上網(wǎng)系統(tǒng)已經(jīng)在上海世博會(huì)和最近的廣州高新技術(shù)展示會(huì)上展示,并引起了觀眾的強(qiáng)烈好奇燈光在提供照明的同時(shí),是如何實(shí)現(xiàn)通信功能的呢?就此,記者采訪了我國可見光通信專家陳雄斌。
LED燈“一開一關(guān)”信息就傳過去了
記者:通信在我們的生活中越來越普遍和重要,通信技術(shù)深刻地影響著我們的生活,它的每一個(gè)技術(shù)進(jìn)步都會(huì)引發(fā)關(guān)注,我們對光纖通信、對寬帶、對無線通信都耳熟能詳,而當(dāng)英國的可見光通信研究被《時(shí)代周刊》評為2011年50大發(fā)明之一,我們覺得很新鮮。利用照明設(shè)備、可見光真的可以實(shí)現(xiàn)通信嗎?
陳雄斌:要看是什么樣的照明設(shè)備,普通的燈具如日光燈、白熾燈不適合當(dāng)作光通信的光源,而LED燈則非常適合做可見光通信的光源,在照明的同時(shí)實(shí)現(xiàn)較高速率的光通信。
記者:現(xiàn)在LED半導(dǎo)體照明很“熱”,但這個(gè)“熱”是基于它獨(dú)特的照明功能,沒想到它還能實(shí)現(xiàn)通信功能,與紅外線通信是同一性質(zhì)嗎?
陳雄斌:LED照明節(jié)能、可靠、使用壽命長,作為下一代主流照明技術(shù)正在大力推廣。它除了用于背光、照明、顯示,還能實(shí)現(xiàn)光學(xué)無線通信。而紅外通信的光源其實(shí)也包括LED,只是它發(fā)出的光是人眼不可見的紅外光,而照明LED發(fā)出的光是可見光,所以,可見光通信比紅外線(光)通信對人眼睛的安全性要高些。
記者:為何LED能實(shí)現(xiàn)通信功能,而普通白熾燈卻不能?
陳雄斌:其實(shí)LED發(fā)光是一閃一閃的,因?yàn)殚W動(dòng)頻率極高,我們的肉眼 “功能”太差分辨不出來,國內(nèi)資訊,這種閃動(dòng)其實(shí)就是一種開、關(guān)過程,LED天花燈,LED這一開一關(guān)就可以承擔(dān)發(fā)送信息的任務(wù)了,比如,口碑,開就代表“1”,關(guān)就代表“0”,通過信息編碼也就是0與1的各種組合,就可以通過燈光來傳遞了,燈光在空氣中傳輸就類似于光纖通信中信息在光纖中傳輸一樣,這就是LED可見光通信的基本原理。LED作為半導(dǎo)體器件,這種高速的亮滅也就是開關(guān)的通斷能力是它的特性,LED射燈,而白熾燈因?yàn)樵诹翜绲淖兓^程中非常容易被損壞,且亮滅變化動(dòng)作太慢, led室內(nèi)照明,因而不具備這種通信功能。
記者:具體是怎樣的過程?信息從哪里來,又被傳到哪里去? LED光在其中扮演什么角色?
陳雄斌:來自智能家居系統(tǒng)中央控制器的控制指令信號對LED燈進(jìn)行調(diào)制后轉(zhuǎn)換為光信號,以燈光照射的方式實(shí)現(xiàn)下行傳輸,在燈光照射范圍內(nèi)安置的接收設(shè)備就可以接收光信號,并能把光信號轉(zhuǎn)換為電信號,實(shí)現(xiàn)信息、指令的接收。LED光源是一個(gè)電光信號的轉(zhuǎn)換器,可當(dāng)作光學(xué)無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)數(shù)字發(fā)射機(jī)的光源。
記者:光線是散亂而且是多方向的, led質(zhì)量,在光源和探測器之間存在許多條不同的光路, LED置換工程,探測器能夠準(zhǔn)確地接收嗎?
陳雄斌:因?yàn)椴煌墓饴窂降竭_(dá)接收機(jī)的時(shí)間不同,確實(shí)存在碼間干擾的問題,這是需要解決的,產(chǎn)業(yè)資訊,我們通過燈具設(shè)計(jì)結(jié)合編碼調(diào)制技術(shù)避免了多徑效應(yīng)引起的碼間干擾。
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