利用LED光通信的智能家居系统设计方案

利用LED光通信的智能家居系统设计方案

       相信很多习惯无线上网的人都碰到过一个问题，如果房间里有类似墙壁等物体的阻挡，一些地方难免信号很差，甚至完全没信号。于是，科学家们设想：何不让灯光来发射信号?只要灯亮，就不愁没网上。

　　这一看似天马行空的想法，如今已成为现实。昨日，一年一度的中国浙江网上技术市场中介服务联盟年会在杭州召开。中科院半导体研究所的科学家带来了这项最新最前卫的成果——利用LED光通信的智能家居系统，实现照明、智能通信、智能控制三者的有机融合。昨日，杭州一家企业现场进行了洽谈，未来这一成果有望在杭州转化，最终改变我们的生活。

　　LED光学无线网络照明通信两不误

　　“半导体智能家居系统，可以通过半导体LED灯，在照明的同时作为光学无线通信的光源。”中科院半导体研究所相关负责人对记者介绍。

　　浙江中宙光电股份有限公司董事长朱晓飚说，LED是英语缩写，直译就是发光二极管，是一种固态的半导体器件，可以直接把电转化为光，也能成为无线信号的载体。

　　这是因为LED灯以极快的频率不停开关，灯光在闪烁时发出脉冲，可实现信号传送。“这种高频的闪烁是人眼无法察觉的，所以LED灯可以实现照明、传送信号两不误。”中科院杭州科技园副主任陈武华说。

　　事实上，科学家早就开始研究室内的光通信了。上世纪70年代，IBM苏黎世实验室的工程师们建立了首个光通信系统。而在日常生活中，用光传输数据的例子也随处可见，例如早年手机上的一项红外传输功能。

　　业内人士说，传统无线网络的覆盖面积，在很大程度上依赖于无线路由器的能力。为了实现一个区域的无线信号全覆盖，往往需要摆上很多个无线路由器。

　　“无线路由器在使用时会发射一种射频信号，即拥有一定发射频率的电波。虽然暂没有证据表明这种电波对人体有害，但毕竟不是绿色环保的。”上述人士说。

　　陈武华说，LED照明灯是公认的节能光源，也是未来主流的照明光源;光学无线通信因为没有任何电磁波，是典型的绿色健康通信。

　　而且可见光无线通信系统可利用带宽高，理论上可以达到目前射频通信最大带宽的1万倍以上。“任何有LED照明装置都可以承载通讯信号，以低成本实现高带宽速率的无线通信接入。”陈武华说，这一系统应用后，不论是小区的路灯，还是每一家的照明灯，都能发送无线上网信号。

　　光网络突破“最后一公里”瓶颈

　　不过，现在市面上买到的LED灯只具有照明功能，但如果在LED灯上安装一个小“仪器”，让LED灯实现高频率闪烁，就能发送无线信号了。

　　“信号强弱在于光线强弱，只要房间里有光线，无线网络信号就能充斥整个房间。”中科院半导体研究所相关负责人介绍说，更神奇的是，通过镜子反射的光也一样有信号。

　　上述负责人说，LED光学无线网络，对网络运营商和电脑设备没有任何要求，普通的外网就能够接入。

　　在通信业内有一个“最后一公里”的问题，指的是把通信服务从高速通信干网接入终端用户时遇到的困境——为了提高宽带服务最后一小段路径的网速，往往要花费高昂的成本。

　　“现在很多进小区的光纤宽带是100M。因为通信信号是在特制的光纤里传输，不受外界干扰，所以速度快。但进小区的光纤网络，网速却常常较慢。”业内人士说。

　　“LED灯的无线信号传输速度较快，信号也更稳定。”陈武华说，光学无线网络，可以把干网信号直接传送到用户手中的终端上，非常好地解决了信号传输最后几米的问题。

　　但是受到发射能量的限制，光学无线通信不可能传送太远。而且，由于其传输数据依靠的是大气这一介质，所以其可靠性会受到诸如天气变化等外部因素的影响。“不过室内用肯定没问题。”陈武华说。

　　网上技术市场永不落幕

　　“这么具有商业开发价值的项目，之所以会选择落户杭州，网上技术市场中介服务功不可没，”中国浙江网上技术市场技术中介服务联盟秘书长祝骑云说，在这个平台上不仅有最前沿的科研成果，而且企业还可以及时发布技术需求，让科研机构去攻克这些技术难题。

　　祝骑云说，浙江的大院名所资源有限。通过中介服务联盟这个平台，可以充分利用北京、上海、南京、武汉、西安等国内高等院校、科研院所的优质科技资源，为地方和企业产学研合作提供条件，为杭州的转型升级提供有力支撑。

　　数据统计显示：自2006年建立联盟至今，成员单位已经发展到逾200家。仅2011年，联盟成员单位就与4617家浙江企业开展了合作。其中杭州市的企业就有2515家，合作项目6833项，合作项目总金额达13.98亿元。