可見(jiàn)光通信在室外LED路燈上的實(shí)現(xiàn)

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試選擇在某人車較少的路段，共安裝已加裝光通信控制器的LED 路燈( 160W) 10 盞，路燈燈高11 米，路燈間距35 米。通過(guò)光通信要求實(shí)時(shí)讀取路燈數(shù)據(jù)包括: 該控制器UID、該路燈品牌、標(biāo)稱功率、配套電器品牌及類型、路燈工作電壓、電流、有功功率、功率因素、溫度( 圖9、表1) 。

圖9 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試示意圖

表1 光通信對(duì)路面照度的影響

開(kāi)啟光通信時(shí)，LED 光源無(wú)人眼可識(shí)別閃爍，但路面照度下降到與調(diào)光50% 時(shí)一致，這是測(cè)試系統(tǒng)所采用調(diào)制方式功率利用率不高的原因造成的。當(dāng)采用更為先進(jìn)的PPM，甚至是DPPMDPIM，將能夠獲得更好的功率利用率和頻帶利用率( 表2) 。

表2 讀取成功率與R 值的關(guān)系

經(jīng)測(cè)試，當(dāng)位于所測(cè)LED 路燈燈頭下方，所有路燈的數(shù)據(jù)讀取成功率均為100%，成功讀取時(shí)間小于1S。由于采用了遮光罩設(shè)計(jì)，在不斷增大R 值的同時(shí)始終指向光源位置，光接收機(jī)受環(huán)境光照或其他路燈的干擾情況可以忽略，其接收可靠性與光源的輻射功率密度以及光傳感器的接收靈敏度有直接關(guān)系。

由此可見(jiàn)，雖然在該實(shí)現(xiàn)方案中存在通信速率過(guò)低、影響路燈照度等方面的問(wèn)題，但LED 路燈實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光通信完全可行。且針對(duì)日常路燈巡檢與管理，可見(jiàn)光通信方式無(wú)疑提供了一個(gè)簡(jiǎn)單、快速了解路燈實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的新思路和新途徑。

4 總結(jié)

可見(jiàn)光通信在國(guó)內(nèi)外還處于起步和摸索階段，但其應(yīng)用前景非常看好。本研究通過(guò)采用相應(yīng)的調(diào)制解調(diào)技術(shù)，借由現(xiàn)有的技術(shù)與設(shè)備條件，快速驗(yàn)證了LED 路燈實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光通信的可行性，并且通過(guò)光通信方式完成了對(duì)LED 路燈工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送，為路燈智能化管理提供了一個(gè)新的思路和參考。同時(shí)隨著技術(shù)的進(jìn)步與方案的優(yōu)化，LED 路燈實(shí)現(xiàn)光通信的意義將不僅限于此，其將徹底顛覆對(duì)于城市路燈的原有價(jià)值定義，路燈將不在局限于提供道路照明功能，而將作為一個(gè)遍布城市的通信接入點(diǎn)而存在，為智能交通、智慧城市的實(shí)現(xiàn)提供新的發(fā)展方向和動(dòng)力。