面向物联网的可见光近场通信方法研究*

邱杰凡,李成林,陈立建,毛科技

(浙江工业大学计算机科学与技术学院,杭州 310023)

随着物联网应用的不断发展,大量物联网边缘设备作为感知端,需要不断获取物理世界的数据。这些数据具有很大冗余性,并且传输这些数据需要占用大量的带宽资源。为了减轻上层云端的计算负担,同时减少冗余数据带来的传输成本,因此,当前的研究希望边缘设备在本地具有一定的数据交换和计算处理的能力[1-2]。当前,近场通信作为一种可以高效地建立局部数据传输通道的方法,得益于其较低的功耗正在被越来越多的物联网边缘设备所采用。

现有的近场通信方法通常采用电磁波广播传输方式,信号在传输过程中容易被截获窃听,并不能很好地满足人们对安全性的需求。并且,未来随着更多的物联网设备并发地接入,广播传输也会带来带宽资源紧张的问题,进一步影响设备接入成功率和通信质量。为此,寻求一种新的传输方式,作为当前电磁波传输方式的补充是很有意义的[3]。当前的研究表明可见光通信VLC(Visible Light Communication)不同于电磁波广播传输,可以实现指向性传输,不易被截取窃听,无疑能为提高近场通信的安全性提供一种可行的解决方案。

当前使用可见光通信需要专门的接入设备,这限制了可见光通信在物联网边缘设备中的大规模应用。例如,Fan L等人将可见光通信应用于门禁系统,为此需要对现有门禁系统进行改进,并增加了专门的可见光通信电路。……