物联网系统设计演示稿

1、LOGO可见光通信小组成员：赵红莹、庄波、张明奇、向显涛、张 健、张海泉、周暄焯目录目录可见光通信的概述可见光通信的概述1可见光通信的应用场景可见光通信的应用场景2可见光通信的发展历程可见光通信的发展历程3可见光通信的核心技术可见光通信的核心技术401可见光通信的概述PartOne可见光通信（可见光通信（VisibleLightCommunication，VLC）是利用可见光波段的光作为信息载体，无需光纤等有线信是利用可见光波段的光作为信息载体，无需光纤等有线信道的传输介质，在空气中直接传输光信号的通信方式。简道的传输介质，在空气中直接传输光信号的通信方式。简单来说，只要头顶上有灯光照耀，理论

2、上无论是传输数据单来说，只要头顶上有灯光照耀，理论上无论是传输数据信息、上网，还是进行语音、视频通话，亦或是调节物联信息、上网，还是进行语音、视频通话，亦或是调节物联网设备的开关，均可轻松实现，而且借助超高的传输速率，网设备的开关，均可轻松实现，而且借助超高的传输速率，应用体验远超应用体验远超WiFi和和4G网络。网络。什么是可见光通信什么是可见光通信02可见光通信的应用场景PartTwo天上、地下都有用天上、地下都有用可见光通信不会产生电磁干扰，因此当其应用于飞机等环境之中，乘客在飞机上使用终端设备将变得更加的自由；而对于在水下、矿下作业的工人来说，仅靠一束光，就能实现通话和数据传输，相信将

3、会进一步提升工作效率。应用于汽车领域应用于汽车领域引入可见光通信技术，将有望加速车联网的进程，并打造更多创新应用。比如当车灯照到了路边的路牌，路牌马上可以给车辆导航仪传输附近的路况，并告知到达目的地最通畅的道路，让用户拥有更好的驾驶体验；再比如当车辆靠近时，主动提示刹车信息，或实现自动刹车等等。构筑智慧生活构筑智慧生活借助可见光通信的特性，早上我们起床打开灯，就能通过各种终端设备（电视、平板、手机等）在第一时间了解今天的天气状况、得知最新的出行信息、以及国内 外重要新闻等等；而家庭成员间分享数据信息时，更可实现“秒传”。03可见光通信的发展历程PartThree可见光通信的在日本的发展历程可见

4、光通信的在日本的发展历程 2000年，日本庆应大学和SONY研究所提出以LED照明灯作为通信的基站，在室内进行信息无线传输的构想。 Tanaka与Komine等人于2002年正式提出电力线的载波通信与LED可见光通信融合的数据传输系统。 2003年经中川倡导建立可见光通信联合体，NEC、SONY等研究单位及企业共同参与。 在2008年东京国际电子展上，太阳诱电有限公司首次展出LED光通信产品的样机。可见光通信的在欧美的发展历程可见光通信的在欧美的发展历程2009年，美国加州大学和国家实验室共建UC-Light，任务是开发基于LED照明高速通信与定位的系统。2010年，德国弗劳恩霍夫研究所的团队

5、将通信速率提高至513Mbit/s，创造世界纪录。2011年，爱丁堡大学哈拉尔德哈斯演示带有信号处理技术的LED灯把高清视频传输给了计算机，并将可见光通信称为“Li Fi”。2013年，他的团队展示了首台产品，演示直播伦敦市长的讲话。同年，英国众多高校的科研人员把离线速率刷新到10Gbit/s。可见光通信的在中国的发展历程可见光通信的在中国的发展历程2006年，北京大学提出基于广角镜头的超宽视角可见光信号接收方案，并在可见光通信和无源光网络（PON）融合接入中的物理层、链路层以及传输层等方面进行探索研究。2008年，暨南大学研制出国内首台白光LED光通信样机，传输距离在2.5m以上。2011年

6、，国家863计划部署了可见光通信技术的研究，在调制带宽的拓展、实时传输速率和融合网络的架构等方面取得重要的研究成果。2012年，解放军信息工程大学成功研发了可见光通信相关技术的点播电视业务、近场通信和新型无线广播，并且在矿下可应用此技术进行通信和定位。2013年，复旦大学研发出3.75Gbit/s的离线数据传输速率，创造世界纪录，成功实现实时速率达到150Mbit/s的可见光传输系统，预计今年实现实时速率达到450Mbit/s。04可见光通信的核心技术PartFour可见光通信的核心技术可见光通信的核心技术提高通信速率提高通信速率如何获得尽可能高的通信速率一直是通信领域的研究重点。系统信道具有

7、低带宽高信噪比的特点，为了获得高的通信速率，人们将研究重点集中于均衡技术、调制方式及多输入多输出等技术上。作为室内照明用的，其调制带宽仅限于几兆赫兹。为了提高的调制带宽，人们研究了使用滤光片，将由荧光层产生的黄色光滤去（荧光层的响应速度较慢），让能够较快速响应的蓝光部分入射到接收端上。另外一种方法是使用发射端均衡技术，该方案实质就是使用模拟均衡技术补偿白光在高频时的快速降落。全双工通信全双工通信系统要接入互联网就必须实现全双工通信，即实现数据的上传与下载。目前的研究大多集中于下行链路上，对上行链路的研究还较少。确保上行链路实现的一个重要题在于如何避免具有照明功能的下行链路的干扰，目前已提出的方案包括：使用红外波段作为上行链路，以区别下行链路的可见光；使用激光反射器将入射光的一部分反射回发 射系统，并将这一部分反射光进行调制以实现上行链路；将与结合，即使用 实现下行链路，系统完成上行链路；采用时分技术，将上下行链路传递信息的时间分开。另有我国学者提出可利用上下链路光的不同偏振态或利用隔板去阻隔下行链路对上行链路的干扰。 与现有网络的互联与现有网络的互联如何解决传输介质的共享问题是摆在发展道路上的一个重要问题。根据房间的大小、用户数量、使用者的移动性及所提供的服务而确定网络的拓扑结构。在网络通信中，协议