利用白光LED開發(fā)可視光無線通訊技術(shù)

在1996年日亞化學(xué)中村教授發(fā)表藍(lán)光LED之后，代表三原色的紅光、綠光、藍(lán)光LED終于全數(shù)到位。由于LED具備輕巧、低消費(fèi)電力、高速反應(yīng)等特性，因此RGB三色LED構(gòu)成的白光已經(jīng)被視為次世代光源，臺、日、韓、美、歐各國紛紛加入白光LED開發(fā)行列。目前白光LED大多是被應(yīng)用在LCD背光照明模塊、交通信號燈、攜帶式電子機(jī)器背光照明模塊等領(lǐng)域。

就傳統(tǒng)上，利用不可見光來進(jìn)行通訊傳輸，大多是采用波長較長的紅外光，在這一部份，已經(jīng)相當(dāng)成熟，而相匹配的標(biāo)準(zhǔn)也廣被業(yè)界所采用。可視光通訊是指利用LED等可見光線的高速反應(yīng)特性，進(jìn)行無線通訊的新世代技術(shù)。可視光通訊會限制收訊區(qū)域，非常適合應(yīng)用在道路誘導(dǎo)、展示導(dǎo)游、行人用智能型道路交通系統(tǒng)(ITS: Intelligent Transport SySTems)、醫(yī)院、室內(nèi)信息傳輸?shù)阮I(lǐng)域。

送訊端是根據(jù)傳遞資料將電氣信號變調(diào)，再利用LED轉(zhuǎn)換成光線傳送出去，收訊端利用受光元件(光線傳感器)接收光線，再將光線轉(zhuǎn)換成電氣信號，經(jīng)過復(fù)調(diào)當(dāng)成信號資料讀取。因此利用可視光開發(fā)具有，肉眼容易識認(rèn)信息的發(fā)送源、不易發(fā)生機(jī)械誤動作或是對人體影響、無電磁波傷害困擾，等等的特點(diǎn)。

2003年10月成立的產(chǎn)官學(xué)國際財(cái)團(tuán)VLCC(Visible Light CommunicatiON Consortiun)，成立初期以加盟企業(yè)為主要對象，VLCC針對可視光通訊技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化與應(yīng)用普及化進(jìn)行各種工作小組活動，至2007年1月為提升可視光通訊知名度，包含東芝等公司在內(nèi)有23家會員公司正式展開工作小組活動，具體內(nèi)容分別是攜帶終端、光卷標(biāo)(Tag)的檢討，并成立可視光ID標(biāo)準(zhǔn)化工作小組。

可視光通訊是照明器具與看板等周邊設(shè)備常用的通訊技術(shù)，為了使可視光通訊普及化，必需建立各種終端機(jī)器都能夠應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，目前VLCC已經(jīng)制定兩種規(guī)范，分別是，可視光通訊系統(tǒng)規(guī)范VLCC-STD-001，以及低速通訊可視光ID用可視光ID規(guī)范VLCC-STD-003。適用范圍是對以可視光當(dāng)作媒體的通訊系統(tǒng)，尤其是系統(tǒng)分成物理層與應(yīng)用上位層時，規(guī)定物理層部份適用范圍，包括收訊端的發(fā)光元件、收訊端的受光元件與發(fā)光元件的自由空間界面。

在波長方面因?yàn)槭遣捎每梢暪?，所以波長從藍(lán)光的380nm一直到紅光的780nm范圍。而頻率分配的部分可以將原訊號變調(diào)的傳輸方式，除了應(yīng)用在可視光通訊系統(tǒng)之外，典型的傳輸系統(tǒng)還有紅外線訊系等等。為防止空間傳輸系統(tǒng)彼此干擾，還制定了可視光通訊系統(tǒng)副搬送波頻率。

可視光通訊會限制收訊區(qū)域，非常適合應(yīng)用在道路誘導(dǎo)、展示導(dǎo)游、行人用智能型道路交通系統(tǒng)。LED點(diǎn)光源可視光無線通訊器完全排除傳統(tǒng)高頻無線電磁波對人體與周邊電子機(jī)器干擾的疑慮，適合應(yīng)用在辦公室與醫(yī)院等限定空間的資料傳輸?shù)阮I(lǐng)域。