【技术简介】可见光通信(VLC,Visible   Light   Communication)是利用发光二极管发出的高速明暗变化光信号来传输信息的技术。与无线电通信相比,可见光通信开拓了新的频谱资源,它的传输速率、安全性和私密性极高,无电磁干扰和辐射,也无需频段许可授权,借助LED灯就可低成本实现高速率无线通信,是典型的绿色通信技术。信息工程大学面向可见光通信应用需求,先后申请专利110项,研发成功12类产品或应用示范系统。
【主要技术指标】
(1)可见光超高速无线互联系统。用于室内超高速信息网络、工业设备超高速无线光插件、高清流媒体服务以及超高速无线网络计算等,实时通信速率50Gbps。
(2)非接触式光连接器。无需联网即可实现高速、绿色、安全的无线光互联,取代有连接线,可广泛应用于设备间数据共享、便捷投影、新型智能媒体等领域,实时通信速率50Mbps。
(3)可见光点播电视系统。利用家庭泛在照明网络,实现基于可见光通信的移动式高速视频点播,下行传输速率100Mbps。
(4)可见光新型无线广播。实现室内泛在广播服务,可应用于博物馆无线讲解系统、大型超市商品导购系统、智能交通管控系统等,传输速率100kbps,传输距离3~5米。
(5)可见光网络台灯。实现基于可见光通信的室内无线高速上网体验,避免对人体健康的影响和电子设备干扰等,下行传输速率100Mbps。
(6)可见光伴侣。利用家庭泛在的照明灯具作为无线基站,与移动通信网络紧密融合,实现可见光通信的语音、数据等移动通信业务体验。应用于大型商场、图书馆、办公室、咖啡厅、休闲茶餐厅等人员密集的场所,下行传输速率100Mbps。
(7)可视化光子安全认证。利用现有手机摄像头,实现手机与支付终端间数据互传业务体验,可有效提高手机支付、移动设备间信息互联等现实应用的安全性和可靠性,让“安全看得见”。
(8)特殊区域移动安全通信与定位。具备巷道通信、人员定位、安全监测及管理控制等功能,系统已在河南省平顶山市平煤神马集团应用。实时传输速率20Mbps,定位精度米量级,体积不到同类产品一半,无需电池供电。
(9)可见光隐式广告。面向广告推送/信息检索等应用需求,已实现手机终端1Kbps的隐式信息传输,传输距离1-3米。
(10)可见光精确定位。应用于基于位置的泛在信息服务网络、大型场馆精确位置导引、家庭机器人控制、工业生产线机械手高精度控制等,定位精度达到毫米级。
(11)可见光单向实时在线摆渡设备。应用于不同秘级设备间的单向数据传输,例如互联网与政府、企业内网之间的单向高速实时传输,实时传输速率1Gbps。
(12)可见光水下高速通信系统。可用于海洋环境监测与数据采集,以及水底航行器之间同通信等,该系统已在水下试验场测试成功,通信速率达到40Mbps。
【技术特点】宽带高速(国际最高速率50Gbps)、泛在覆盖(全球440亿照明灯具)、安全兼容(无电磁泄露、电磁兼容问题)、高精定位(低成本实现米级定位、成像定位毫米级)、绿色节能(人体无电磁辐射、通信不耗电、光源节能)。
【适用范围】室内高速接入、室内精确定位、智能家居、车网互联、下一代移动通信、智能交通管控、非接触甚高速互联、电磁敏感区域通信、可见光安全支付、隐式广告等。
【专利状态】申请专利102项,授权专利6项。
【技术状态】个别类型批量生产阶段,部分类型试生产。
【合作方式】
(1)投资需求。推进产品(或应用示范系统)扩大产量(或产业化),资金需求3.7亿元。其中,可见光超高速无线互联系统产业化资金需求8千万元,实施周期24个月;非接触式光连接器资金需求5千万元,实施周期24个月;可见光点播电视系统资金需求2千万元,实施周期12个月;可见光新型无线广播资金需求1千万元,实施周期12个月;可见光网络台灯资金需求1千万元,实施周期12个月;可见光伴侣资金需求2千万元,实施周期12个月;可视化光子安全认证资金需求2千万元,实施周期24个月;特殊区域移动安全通信与定位资金需求5千万元,实施周期12个月;可见光隐式广告资金需求1千万元,实施周期12个月;可见光精确定位资金需求2千万元,实施周期12个月;可见光单向实时在线摆渡设备资金需求3千万元,实施周期6个月;可见光水下高速通信系统资金需求5千万元,实施周期24个月。
(2)合作研发。与智能家居、智慧楼宇、移动安全支付、5G移动通信、水下信息网络、无人驾驶车辆、家庭机器人、虚拟现实、广告新媒体、照明、金融、电力、线材、海洋等传统重大产业紧密关联等上下游厂商展开合作,共同开展可见光通信技术应用。
(3)技术服务。与各市、区合作建设“基于可见光通信的室内绿色智慧信息网络示范工程”。
【预期效益】
以上述产品或应用示范系统举例说明预期效益。可见光智能家居:2018年全球12%的家庭会安装至少一种智能家居系统,以可见光视频点播、可见光网络台灯、可见光伴侣等为代表的可见光智能家居产值可达到千亿级;非接触式光连接器:目前数据线销量4千万线每年,按销量的5%保守计算,年销售量可达200万台,面向高端用户,每个产品1000元,年销售额可达20亿元;可见光讲解、定位:结合博物馆灯光特殊要求,照明/通信/定位LED灯具销售定价约1800元,可见光讲解耳机销售定价约500元,按年均5个大型场馆及10个企业产品展厅/公共信息服务厅等进行推广,预期可形成年产值约1.5亿至2亿元;可视化光子安全认证:预期三年内可发展用户数2万户,按每部终端3000元价格计算,累计实现销售收入6000万元,预期五年内达到有效用户数10万户,正常年可实现销售额2亿元;可见光单向实时在线摆渡设备:面向政府部门及企事业单位的信息安全需求,50万元/台套,潜在用户单位数量按1万户计算,预期可形成50亿的潜在市场份额。