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对LED可见光通信技术应用的分析
摘要:通信在我们的生活中越来越普遍和重要,通信技术深刻地影响着我们的生活,它的每一个技术进步都会引发关注,我们对光纤通信、对宽带、对无线通信都耳熟能详。在我国,基于LED可见光通信的智能家居系统和上网系统已经在上海世博会和最近的广州高新技术展示会上展示,并引起了观众的强烈好奇灯光
在提供照明的同时,是如何实现通信功能的呢?
关键词:LED 可见光通信技术应用
中图分类号: :A文章编号:

1可见光通信技术的定义与特点
可见光通信技术,是利用荧光灯或发光二极管等发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的,将高速因特网的电线装置连接在照明装置上,插入电源插头即可使用。利用这种技术做成的系统能够覆盖室内灯光达到的范围,电脑不需要电线连接,因而具有广泛的开发前景。
与目前使用的无线局域网(无线LAN)相比,“可见光通信”系统可利用室内照明设备代替无线LAN局域网基站发射信号,其通信速度可达每秒数十兆至数百兆,未来传输速度还可能超过光纤通信。利用专用的、能够接发信号功能的电脑以及移动信息终端,只要在室内灯光照到的地方,就可以长时间下载和上传高清晰画像和动画等数据。该系统还具有安全性高的特点。用窗帘遮住光线,信息就不会外泄至室外,同时使用多台电脑也不会影响通信速度。由于不使用无线电波通信,对电磁信号敏感的医院等部门可以自由使用该系统。2可见光通信的应用领域
可见光通信由于具有众多的优点,因此在很多领域具有巨大的应用前景。
(1)照明与通信
白光LED可以同时被用于照明与通信,因此信息可以在室内环境下进行广播,并同时满足照明的需求。此外,可见光通信还可以实现手持终端之间的点对点通信,由于发散角较小,因此可以有效地降低传输损耗,实现高速通信。
(2)视觉信号与数据传输
信号灯在航海和地面交通等领域有着非常广泛的应用,它通过颜色的变化来给人们提供信号,而将数据通信与信号灯相结合则可以为交通管理提供更好的安全性和可靠性。目前,基于可见光通信的信号灯已有若干演示系统,如将数据由交通灯传递给汽车,或将数据在汽车与汽车之间传递等。
(3)显示与数据通信
阵列常常被用于信息显示,如广告牌、信息板等。若将相应的信息调制到这些LED阵列上,则可便捷地将数据传递给用户手持终端。
这种显示与通信相结合的系统在机场、博物馆等场所有着巨大的应用前景。
(4)室内定位
传统的卫星定位方法很难实现室内移动用户的精确定位,而可见光通信则可以将用户的位置信息通过照明设施来进行传递,从而实现精准的室内定位。目前,基于可见光通信的诸多室内定位方案已经被提出,则已经实现了基于超市环境下的室内定位实验。
3可见光通信的技术应用研究趋势
虽然可见光通信具有巨大的应用前景,但在实用过程中还有很多关键问题需要解决。目前限制可见光通信发展的主要因素有:受限的调制带宽、LED器件的非线性效应、可见光通信室内信道的多径效应等等。因此,为了实现可见光通信高速的数据传输,以下几个方面已经成为了可见光通信的研究趋势。

目前商用白光LED的调制带宽有限,只有约3~,而并非用于通信,其结电容很大,