可見光通信(VCL)，一種在白光LED技術(shù)上發(fā)展起來的新型高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，由于其具有傳輸數(shù)據(jù)效率極高、無需頻譜認(rèn)證、無電磁干擾、保密性強(qiáng)、能耗較低、綠色環(huán)保低碳等一系列優(yōu)點，被認(rèn)為具有較好的應(yīng)用前景，業(yè)內(nèi)人士預(yù)測其具備“億萬級”的潛在市場，因此，在全球范圍內(nèi)可見光通信已經(jīng)成為了研究和投資的熱點。盡管可見光通信相關(guān)的技術(shù)不斷取得突破，但目前的可見光通信行業(yè)似乎陷入了一個“較為憋屈的階段”，其產(chǎn)業(yè)化始終存在諸多的問題，面臨著眾多的質(zhì)疑，那么可將光到底可以應(yīng)用在哪些領(lǐng)域呢?影響可見光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素有哪些呢?我們到底應(yīng)該如何發(fā)展可見光產(chǎn)業(yè)?

　　可見光通信具有良好的產(chǎn)業(yè)化方向

　　根據(jù)國際權(quán)威機(jī)構(gòu)估計，2018年全球可見光市場將市場規(guī)?？蛇_(dá)420億人民幣(60億美元)的市場規(guī)模，中國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員無線個域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)工作組和中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院聯(lián)合發(fā)布的《可見光通信標(biāo)準(zhǔn)化白皮書》也指出，保守估計，2020年可見光通信市場將達(dá)到1500億元以上，其市場規(guī)模未來超過萬億，可見光通信市場發(fā)展?jié)摿薮?。可見光通信涉及到的環(huán)節(jié)數(shù)量較多，具有較長的產(chǎn)業(yè)鏈。

　　(1)可見光通信-基于位置的服務(wù)市場

　　由于GPS定位無法應(yīng)用于室內(nèi)環(huán)境，因此通常采用無線接入點的部署作為識別這種環(huán)境的技術(shù)。隨著LED等在建筑內(nèi)的不斷安裝以及可見光擁有準(zhǔn)確定位室內(nèi)位置的特點，可見光通信將成為理想的無線接入點的替代品。從數(shù)量角度來說，典型建筑中LED的是無線接入點的十倍以上。LED的高密度是移動設(shè)備定位精確的保障，同時，其照明網(wǎng)絡(luò)的能源利用效率會促使基于位置的服務(wù)市場的不斷擴(kuò)張。以零售商店中嵌入照明燈具的室內(nèi)定位服務(wù)為例，通過追蹤顧客位置信息，該服務(wù)系統(tǒng)將極大方便零售商定位顧客的消費歷程，目前ByteLight Inc、Philips N.V、GE Lightings、Koninklijk等公司已經(jīng)開始在超市中的VLC部署計劃?？梢姽馐覂?nèi)精確定位系統(tǒng)預(yù)計可以形成價值超過百億的市場規(guī)模。

　　(2)可見光通信-智能交通系統(tǒng)

　　可見光通信智能交通的大幅發(fā)展，預(yù)計將極大地提高駕駛者的安全。通過采用可見光通信，駕駛員將被允許使用汽車大燈或智能設(shè)備來連接和整合到達(dá)特定位置的最短時間、交通狀況等信息，甚至可以連接到網(wǎng)絡(luò)，如通過在汽車的尾燈和前燈安裝LED，就可以實現(xiàn)車輛到路邊和車輛與車輛之間的信息交流。

　　(3)可見光通信-飛行通信和娛樂

　　由于可見光技術(shù)不會對飛機(jī)的航空電子和任何其他電器設(shè)備造成干擾，因此該技術(shù)還可以被應(yīng)用于飛機(jī)娛樂和或聯(lián)網(wǎng)接入。此外，可見光通信在飛行通信和娛樂領(lǐng)域的應(yīng)用，還有利于布線數(shù)量的減少，從而減輕飛機(jī)的重量，增強(qiáng)靈活性和燃料效率。

　　(4)可見光通信-水下通信

　　由于強(qiáng)信號吸收以及聲波地寬帶對海洋生物造成干擾，因此射頻技術(shù)在水中的使用是不合實際的。而將可見光通信技術(shù)整合進(jìn)潛水員的前大燈或者水下設(shè)備中，能夠極大程度地方便通信。此外，遙控潛水器(ROV)等采用電線供電，如果采用可見光通信技術(shù)，則這些設(shè)備就能夠?qū)崿F(xiàn)自由漫游和從表面發(fā)送接收數(shù)據(jù)。

　　此外，可見光通信還可以應(yīng)用在軍事基地、家庭教育、廣告、物聯(lián)網(wǎng)等多個領(lǐng)域。

　　影響可見光通信發(fā)展的因素

　　盡管理論上可見光通信擁有潛力巨大的應(yīng)用市場，但是，不可否認(rèn)的是，始終有諸多問題存在于可見光通信產(chǎn)業(yè)化過程中。以中國市場為例，相關(guān)問題主要集中于以下幾大方面：

　　(1)技術(shù)尚待突破

　　可見光通信技術(shù)存在一系列技術(shù)難點尚待突破，這也使得可見光通信的應(yīng)用場景受到了極大的限制。首先，可見光通信中，雙向傳輸?shù)膶崿F(xiàn)還存在技術(shù)瓶頸。信息的傳輸包括上行與下行，但上行對于可見光通信的實現(xiàn)難度較大，這不僅需要在專門的上網(wǎng)卡安裝用語傳輸上行信號的LED燈，同時，還需要對下行傳輸?shù)腖ED燈安裝光探測器來接收上行信號。其次，環(huán)境光極可能會對可見光通信信號造成較大的干擾?？梢姽馔ㄐ畔到y(tǒng)的光信號會因為自然環(huán)境中存在的太陽光和其他照明光源帶來的背景干擾而出現(xiàn)光信號辨識度降低的問題，這意味著可見光使用的時間和場地將極大受到限制，只能在夜晚或者室內(nèi)使用。另外，由于直線傳播的特點，可見光通信目前還無法實現(xiàn)跨房間使用。光信號不能穿越墻壁等障礙物，只能沿直線傳輸，這意味著跨房間的網(wǎng)絡(luò)接入難度巨大，從而使得其應(yīng)用推廣受到限制，不同LED燈之間的網(wǎng)絡(luò)中繼技術(shù)還有待研發(fā)和突破。此外，通信與照明的深度融合缺乏基礎(chǔ)研究，現(xiàn)有光學(xué)器針缺乏對可見光頻段的針對性設(shè)計，同質(zhì)異質(zhì)鏈路組網(wǎng)機(jī)制存在研究不足的問題，可見光通信產(chǎn)業(yè)存在一系列的“技術(shù)不成熟”現(xiàn)象。

　　(2)技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)協(xié)同水平有待提高

　　協(xié)同作用并未在可見光通信產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)發(fā)揮，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)存在較為嚴(yán)重的脫節(jié)問題。以信號處理集成電路系統(tǒng)為例，目前企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)研發(fā)的高速通信系統(tǒng)大多為體積龐大的原型機(jī)，進(jìn)行信號處理的電路為自行設(shè)計，缺少專用的SoC或者ASIC芯片來提高系統(tǒng)的集成度。此外，在LED企業(yè)的產(chǎn)品規(guī)范中并沒有調(diào)制速率的檢測指標(biāo)，但高調(diào)制速率的LED光源是通信系統(tǒng)開發(fā)企業(yè)所緊迫需要的。

　　(3)市場定位不清晰-可見光通信成“WiFi替代品”

　　如今各類媒體對于可見光通信進(jìn)行了廣泛的報道，營造了“利用無處不在的LED燈就能高速連接網(wǎng)絡(luò)”的刻板映象并不斷突出其廣泛性和高速性，而可見光通信又被命名為與WiFi相似的LiFi，消費者會很自然得拿技術(shù)與市場非常成熟的WiFi與之比較。事實上，用戶在使用WiFi的過程中并沒有感受到明顯的不便之處，而LiFi的“流行度”和實用技術(shù)都有待挖掘和提升，“能用”、“好用”的特點都沒有表現(xiàn)出來，這使得通信方案解決商和商家使用LiFi替代WiFi的意愿十分微弱。

　　發(fā)展可見光通信的策略

　　盡管可見光通信存在“技術(shù)不成熟”、產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)脫節(jié)嚴(yán)重，但從長遠(yuǎn)看來，技術(shù)成熟是相對的 ，不成熟是絕對的，這并不會對應(yīng)用轉(zhuǎn)化造成決定性的阻礙，盡管產(chǎn)業(yè)化啟動趨勢較為緩慢，但其趨勢已然彰顯。

　　發(fā)展可見光通信，戰(zhàn)略上要打“持久戰(zhàn)”，戰(zhàn)術(shù)上要打“殲滅戰(zhàn)”。發(fā)展可見光通信，戰(zhàn)略上要做好“持久戰(zhàn)”的準(zhǔn)備。目前可見光通信正處于產(chǎn)業(yè)化的前夕，要做好產(chǎn)業(yè)啟動周期相對較長的準(zhǔn)備，耐心等待全面爆發(fā)式的增長。戰(zhàn)術(shù)上，要采用“殲滅戰(zhàn)”的策略，以“良好的用戶體驗”為核心，以“從單向到雙向，從行業(yè)到大眾，從從低速到高速”為原則，務(wù)實地規(guī)劃發(fā)展路線圖，從材料、專利、器件、標(biāo)準(zhǔn)、芯片、系統(tǒng)、方法、工程等多層面“多為并舉”，逐個擊破。

　　結(jié)語

　　全球可見光市場未來將達(dá)到萬億的市場規(guī)模，并將為航空、航海、室內(nèi)導(dǎo)航、物聯(lián)網(wǎng)等多個領(lǐng)域帶來價值體驗和創(chuàng)新應(yīng)用。但可見光通信的產(chǎn)業(yè)化存在核心技術(shù)不成熟、技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)協(xié)同水平有待提高、產(chǎn)品市場定位有待進(jìn)一步明確等問題。要實現(xiàn)可見光通信產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步，戰(zhàn)略上要打“持久戰(zhàn)”，戰(zhàn)術(shù)上要更打“殲滅戰(zhàn)”。