可见光通信与射频无线通信形成有力互补

2020-03-27 12:13
通信产业报 2020年3期
关键词:芯片组半导体频谱

可见光通信是一种使用波长为380nm~780nm的可见光电磁波段进行通信的新兴无线通信技术。随着虚拟现实、高清视频等内容丰富型应用业务的爆发式增长以及高性能移动设备、智能家居设备及可穿戴设备等的快速普及,射频无线通信正面临日益严峻的“频谱资源危机”。

可见光通信凭借其广阔的频谱资源、兼顾照明与通信、免受电磁干扰等显著优势被广泛认为是一项具有潜力的、可与射频无线通信技术有力互补的新兴技术,在未来高速通信、定位导航等应用方面具有巨大的应用潜力。

可见光通信技术的国内外研究现状

可见光通信理论起源于美国学者Martin R Dachs提出“兼顾照明和信息传输功能的可见光通信”的概念。20世纪90年代末,半导体LED成功实现商业化彻底打破了可见光通信研究发展的桎梏,为可见光通信技术的快速应用发展打开了大门。

可见光通信技术引起国际各国的高度重视,研发投入巨大。随着可见光通信理论与技术以及半导体LED工艺的日益成熟,日本、美国、欧盟、英国、韩国等国纷纷抢占可见光通信标准化工作的制高点、打造国家可见光通信战略性新领域。2007年,日本成立可见光通信联盟,推出JEITA 1221标准;2008年,美国政府开启“智慧照明”计划,联合30多所美国顶级高校展开可见光通信关键技术的研发;2013年,欧盟联合23家产学研机构推出OMEGA标准,研究可见光通信实际应用的兼容等问题。近年来,我国也陆续展开了关键核心技术研发和相关标准制定,旨在推动可见光通信技术的发展。

我国在可见光通信技术领域起步较晚,但目前我国在可见光通信领域的研发实力仍不容小觑。在核心通信技术方面,我国复旦大学、中科院半导体所等均在高速可见光通信关键领域居于世界领先地位。在通信芯片研发方面,在2018年,我國国际智能产业博览会展示了世界首款商用级别的超宽带可见光通信芯片组,该芯片组可以利用目前全球百亿盏LED作为热点为室内外通信网络提供无线服务。可见光通信技术逐步从理论研究阶段走向实用化、商用化的方向。

可见光通信技术的应用前景

可见光通信拥有广阔的频谱资源,可以同步支持照明与通信,并且具有免受电磁干扰、无辐射污染等显著优势,因此其具有巨大的行业应用需求场景。可见光通信属于产业关联度高、带动能力强、应用领域广的前沿尖端技术。可见光通信产业链涉及范围广,据研究数据估计,可见光通信技术预计2020年市场规模将超千亿元。

可见光通信具有广阔的频谱资源,所用的LED可以提供室内日常照明,具有显著的绿色环保特性。基于可见光通信可以打造室内绿色通信网络是可见通信未来最大的市场,是目前WiFi技术、蓝牙技术等射频无线技术重要的补充和一定范围内的替代。使用可见光通信技术的室内精确定位系统是目前室内WiFi定位技术等的替代产品,可有效解决地下车库、矿井等无线信号难以覆盖区域的定位问题,预期可以形成数百亿产值的市场规模。

可见光通信使用可见光、电磁波进行无线通信。由于可见光不能穿透墙壁等不透明介质,信号传播路径有限,可用于安全室内会议、安全移动支付等场景。

此外,可见光通信无电磁辐射干扰,可用于解决飞机机舱、医院等电磁敏感环境下的无法通信的问题。

随着可见光通信关键技术的不断突破以及当前智慧家庭、智慧城市的快速推广与建设,可见光通信将向大规模应用发展。

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