LED可不光能照明 五大细分市场也值得一看

像处理可用来帮助驾驶员进行交通灯识别、障碍物检测、车辆和车辆以及车辆和道路设施之间信息的捕获，是ITS的一个关键技术。高速数据图像传感器结合VLC在ITS上具有广阔应用前景。文献记录了运用LED光以及安装在汽车上的具有1000frame/s帧速和1024pixel×1024pixel分辨力的摄像机进行路边装置与车辆之间的通信。实车测试验证了该系统能在车辆以30km/h的速度下，在35m范围内实现来自256个LEDs阵列组成光源传输来的数据的准确接收。

　　目前，在VLC中运用高速图像传感器存在一些技术问题需要解决：如安装设施价格昂贵，需要复杂的实时图像处理技术，摄像机帧速率低于发光二极管的反应速度从而限制了通信速度等。文献报道了最新研发的光通信图像传感器（OCI）在无线光通信（OWC）系统中的应用。运用互补金属氧化物半导体（CMOS） 图像传感技术最新开发的OCI具有两个特点：用于高速信号接收的通信像素（CPx）以及用于快速和精确LED检测的1bit标志图像输出功能。该OWC系统被誉为当前世界上第一个仅有16.6ms延迟、20Mb/s传输速率的像素传输通信系统。

　　3、VLC高速数据传输

　　大数据量如高清（HD）视频流传输、高速信息流下载及高速数据备份等信息获取成为当代生活中不可或缺的部分。可见光可以运用发散角度很小的光柱进行数据传输，而其路径传输损耗较低的特点使高速带宽

　　的安全数据流下载和传输成为可能。如下图所示，欧洲OMEGA工程开发了一种具有100Mb/s的4个高清数据流的VLC数据传输。运用正交频分多路复用（OFDM）技术，通过16个LED光源向10m2面积范围内的光电二极管探测器上进行数据传输。

　　通过在VLC接收器和发送器之间增添聚焦透镜来实现5m×5m×3m室内视频和音频高质量广播传输的演示系统：和视距（LOS）链路相比，Nd- LOS链路具有网络节点可移动性好、跟踪性强等特点，但其链路损耗导致传输速率不高。针对这一问题开展研究，实现了在2m范围、400Mb/s传输速率以及误码率RBE《10-8的典型室内双向光无线通信系统研究（可见光LED作为下行链发送光源，IR是上行链路数据发送光源）。RGBLEDs采用波分多路复用技术（WDM）可以获得更高的数据传输速率。文献记录了第一个基于波分复用/离散多音调（WDM/DMT）调制技术的VLC系统，实现了对单个白光RGB-LED进行调制并获得803Mb/s速率的数据通信。

　　4、VLC在航空中应用

　　VLC在航空中优势明显。可见光LED已经在新一代商用飞机上得到推广应用，通过可见光替代光缆或电缆进行通信能够减少体积和重量、减少电磁干扰 （EMI）及降低成本等，波音商用飞机平台也在开展未来无线光网络方案研究。基于VLC通信的乘客阅读灯服务单元（PSUs）、娱乐系统以及机舱对讲机的应用：下图（a）中阅读灯照亮乘客座位区，同时阅读灯作为光通信源向乘客笔记本电脑或其他终端接收机传输数据。乘客娱乐系统是通过座位整列之间的可见光相互通信而构成了高速网状网络，实现机内娱乐（iFE）信息的传输。来自LED灯的光信号也可以用来作为低带宽的语音通信，实现机内对讲，如（b）所示。

　　5、水下VLC

　　水下通信在军事、工业以及科学领域都具有重要地位。水下通信速率需求在几兆到几十兆甚至更高范围内。无线电波中海水会受到高度衰减。声波在海洋中传输速度为1500m/s，延迟时间长，带宽受限，误码率高，声波也会对海豚和鲸鱼等海洋动物产生干扰等。VLC在水下可以很好地克服衰减和电磁干扰等问题。关于操控者与水下远程运输车之间的VLC通信系统开发：该系统中发送器由70个LED光源组成，支持120°视角范围的数据传输，传输速率高达 20Mb/s。文献记录了水下可见光通信系统在核发电站机器检测中的具体应用。水下的远程运输车装备摄像机与20m远处站点之间进行视频和控制信号的传输。目前水下光无线通信系统面临主要挑战是由于受到水下性质尤其是浑浊度的影响而难以实现长距离通信。针对这一问题，新加坡国立大学和麻省理工学院开展了在30m的距离内实现1.2Mb/s的水下光通信系统研究和论证。