隨著智能設(shè)備的普及，網(wǎng)絡(luò)逐漸成為人們生活的一部分。我們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)了解新聞，查閱資料，觀看電影等等。在網(wǎng)絡(luò)為我們的生活帶來(lái)極大便利的同時(shí)，我們也時(shí)常被諸如網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不好，上網(wǎng)速度慢，找不到WIFI熱點(diǎn)等問(wèn)題所困擾。可見(jiàn)光通信技術(shù)的出現(xiàn)將有可能使上述問(wèn)題得到解決。  

　　2011年，德國(guó)物理學(xué)家哈拉爾德 哈斯教授在英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)TED全球公開(kāi)課上，向科技迷們展現(xiàn)了一個(gè)神奇的發(fā)明：他身旁放了一個(gè)LED臺(tái)燈，臺(tái)燈下30厘米左右處有一個(gè)小小的設(shè)備，當(dāng)他把燈打開(kāi)，燈光照向這個(gè)設(shè)備時(shí)，他身后的大顯示屏上播放起花朵盛開(kāi)的視頻。此時(shí)或許你并沒(méi)有意識(shí)到有多么神奇。而當(dāng)哈斯教授將手擋在臺(tái)燈與接收器之間時(shí)，身后正在播放的視頻戛然停止；當(dāng)他把手拿開(kāi)時(shí)，視頻又開(kāi)始播放起來(lái)。這個(gè)時(shí)候，在場(chǎng)的所有人都起立鼓掌。這就是可見(jiàn)光通信。  

　　可見(jiàn)光通信(Visible Light Communications，VLC)技術(shù)是近十年來(lái)迅速發(fā)展的一種新型無(wú)線通信方式，通過(guò)在公共基礎(chǔ)照明設(shè)施上增加數(shù)據(jù)傳輸輔助功能，將通信與室內(nèi)照明光源相結(jié)合，就可構(gòu)建室內(nèi)可見(jiàn)光無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信息從服務(wù)器到達(dá)客戶(hù)端的無(wú)線傳輸。由于可見(jiàn)光與日常生活息息相關(guān)，辦公室、家庭以及公共場(chǎng)合中許多設(shè)備均含可見(jiàn)光光源，例如，辦公室的電燈、道路上的信號(hào)燈、廣場(chǎng)上的顯示屏等等，所以室內(nèi)可見(jiàn)光通信技術(shù)可以滿足用戶(hù)對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、鏈路質(zhì)量高的要求，為室內(nèi)用戶(hù)提供隨時(shí)隨地的便捷數(shù)據(jù)服務(wù)。同時(shí)，室內(nèi)可見(jiàn)光通信技術(shù)使用可見(jiàn)光這種特殊的傳輸介質(zhì)，可以保證移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的安全性，包括網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全與用戶(hù)健康安全，使得用戶(hù)信息的私密性得到保障，不能被其他用戶(hù)惡意截獲，而且使用者即使長(zhǎng)時(shí)間處于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，也不會(huì)對(duì)自身健康造成影響。  

　　隨著照明光源制造工藝的發(fā)展，將通信功能與照明功能相結(jié)合的可見(jiàn)光通信技術(shù)越來(lái)越受到研究人員的重視?？梢?jiàn)光通信技術(shù)可以應(yīng)用在很多場(chǎng)合，如基于照明光源的家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，基于基礎(chǔ)照明設(shè)施的辦公場(chǎng)所內(nèi)高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，基于車(chē)燈的車(chē)與車(chē)之間數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)等等。  

　　典型的室內(nèi)可見(jiàn)光通信系統(tǒng)主要包括信道編碼器/譯碼器、數(shù)字調(diào)制器/解調(diào)器、驅(qū)動(dòng)電路、調(diào)理電路、可見(jiàn)光光源和光敏元件。可見(jiàn)光光源和光敏元件是室內(nèi)可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的基本器件，其中可見(jiàn)光光源結(jié)合驅(qū)動(dòng)電路可以將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，實(shí)現(xiàn)基本照明功能，并發(fā)射出攜帶調(diào)制信息的可見(jiàn)光；光敏元件則捕捉可見(jiàn)光信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成能被后級(jí)調(diào)理電路處理的光電流。數(shù)字調(diào)制器/解調(diào)器則是可見(jiàn)光通信系統(tǒng)中完成通信功能的關(guān)鍵部分，其中調(diào)制器實(shí)現(xiàn)對(duì)可見(jiàn)光光源所發(fā)出光的某種特性(例如光照強(qiáng)度)進(jìn)行控制，將原始信息通過(guò)光信號(hào)進(jìn)行傳輸。解調(diào)器則實(shí)現(xiàn)從接收的信號(hào)中恢復(fù)出所攜帶信息的功能。信道編碼器/譯碼器是室內(nèi)可見(jiàn)光通信系統(tǒng)鏈路可靠性和有效性的保障，用來(lái)糾正信道傳輸過(guò)程中出現(xiàn)的隨機(jī)錯(cuò)誤和突發(fā)錯(cuò)誤，實(shí)現(xiàn)信息的正確傳輸。  

　　在發(fā)射端，信號(hào)輸入到信道編碼器以后，按照碼元映射規(guī)則編碼，編碼后得到的信號(hào)序列由數(shù)字調(diào)制器進(jìn)行調(diào)制，輸出連續(xù)的調(diào)制波形，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路后直接驅(qū)動(dòng)可見(jiàn)光光源發(fā)光。在接收端，光敏元件將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成與入射能量成比例的光電流，該光電流經(jīng)過(guò)調(diào)理電路調(diào)理成適合數(shù)字解調(diào)器電路的信號(hào)輸入到數(shù)字解調(diào)器中，經(jīng)過(guò)數(shù)字解調(diào)器解調(diào)和信道譯碼器譯碼，最終恢復(fù)出信息。  

　　作為一項(xiàng)新興的技術(shù)，我們國(guó)家也越來(lái)越重視可見(jiàn)光通信的發(fā)展，2012年 3 月 29 日在國(guó)家科技部網(wǎng)站上公布的《“十二五”國(guó)家科技計(jì)劃信息領(lǐng)域2013 年度備選項(xiàng)目征集指南》中，已經(jīng)將“可見(jiàn)光通信(VLC)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”列為“網(wǎng)絡(luò)與通信”類(lèi)別下的單獨(dú)課題，旨在開(kāi)發(fā)可見(jiàn)光(波長(zhǎng) 380nm-780nm)新頻譜資源，研究可見(jiàn)光通信系統(tǒng)在復(fù)雜信道條件下非相干光散射畸變檢測(cè)技術(shù)、調(diào)制編碼、光電多維復(fù)用與分集、最佳捕獲檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)，建立實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，傳輸速率大于 480Mbps，開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)研究。2013年10月，復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院的研究人員將這種利用屋內(nèi)可見(jiàn)光傳輸網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的國(guó)際前沿通訊技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室成功實(shí)現(xiàn)。他們將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)接入一盞1W的LED燈珠，燈光下的4臺(tái)電腦即可上網(wǎng)，最高速率可達(dá)3.25G，平均上網(wǎng)速率達(dá)到150M。  

　　當(dāng)然，作為一種尚在實(shí)驗(yàn)室的全新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和產(chǎn)品，可見(jiàn)光通信技術(shù)還存在一些待解決的問(wèn)題。例如暫時(shí)還沒(méi)有專(zhuān)用的可見(jiàn)光通信芯片組，發(fā)射和接收系統(tǒng)非常龐大，接收器被物體阻擋時(shí)信號(hào)會(huì)被切斷等等。盡管如此，可見(jiàn)光通信作為一種與WIFI相互補(bǔ)充的技術(shù)還是有著廣闊的發(fā)展前景的。相信在科研人員的努力下，可見(jiàn)光通信技術(shù)會(huì)日趨完善，并為我們的生活提供更大的便利。