劉超

有這樣一種光，人們既可以用它照明，又能用它通信，而且信號不會隨著距離和障礙物的增加而減弱。具備了照明和通信功能的光源真的存在，這就是光與互聯(lián)網(wǎng)的完美結合——可見光通信。

所謂“可見光通信”是指利用可見光波段的光作為信息載體，不使用光纖等有線信道的傳輸介質(zhì)，而在空氣中直接傳輸光信號的通信方式。

而作為基于可見光通信技術應用之一的室內(nèi)定位，是目前可見光通信技術最具商業(yè)化基礎的領域。LED可見光定位是將需要傳輸?shù)男畔⒕幾g成一段調(diào)制信號，用脈寬調(diào)制的方法附加到LED燈具的驅動電流上，利用室內(nèi)無處不在的光源作為發(fā)射載體，以不增加任何硬件的智能手機接收并解碼，解析出燈具發(fā)送的ID信息。

LED的火爆根本停不下來

最近，在全美擁有近2 000家連鎖商店的美國零售業(yè)巨頭Target公司在少數(shù)商店中推出了自己的店內(nèi)移動定位導航系統(tǒng)，這套系統(tǒng)可以讓消費者通過二維碼和店內(nèi)的燈光完成對所有商品的信息搜索，這一最吸引眼球的信息載體就是LED可見光通信。

進入到Target店內(nèi)，商店會首先通過LED燈中的光通信導航系統(tǒng)向顧客發(fā)送充滿溫馨的免費咖啡贈送信息，顧客可以一邊品嘗咖啡，一邊開始自己的“Target之旅”。當顧客走在商店的過道上時，只要拿起手機打開Target的導航界面，手機里就會收到鋪天蓋地的商品促銷信息，如果顧客輸入自己想要買到的商品種類和品牌，相關信息就會自動分類發(fā)送到手機，顧客不用走冤枉路就能找到商品所在的區(qū)域和貨架位置，而且系統(tǒng)會對不同品牌的同類商品信息進行比較。當顧客輕松、高效的結束購物過程之后，系統(tǒng)的應用程序還會幫助顧客到收銀臺進行付款。多么愜意的“Target之旅”！

相比于美國，國內(nèi)消費者想要體驗如此美妙的“Target之旅”也并非難事。據(jù)了解，江蘇省常州市路橋小商品批發(fā)城成為國內(nèi)首個可見光室內(nèi)定位的“嘗鮮者”，而提供此項技術的企業(yè)則是華策光通信科技有限公司（簡稱“華策光通信”）。

華策光通信是在半導體照明聯(lián)合創(chuàng)新國家重點實驗室研發(fā)成果基礎上于2013年組建的一家高科技互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。公司將LED可見光通信技術創(chuàng)新的應用于室內(nèi)定位，利用室內(nèi)無處不在的光源作為發(fā)射載體，通過智能終端來接收并解碼，定位精度達到1m以內(nèi)，解決了室內(nèi)精準定位這一世界性的難題。

可見光定位技術是照明領域的一項重大發(fā)明成果，它讓LED照明由單一的終端商品演變?yōu)橐粋€產(chǎn)業(yè)鏈的鏈條，將帶動室內(nèi)位置相關室內(nèi)地圖、精準信息服務、新的社交形式構建、真實場景的游戲娛樂、室內(nèi)行為軌跡的大數(shù)據(jù)等領域的發(fā)展，可為實體商超業(yè)，大型室內(nèi)公共空間，專業(yè)領域等提供一系列的配套解決方案。

另外，可見光定位因其低成本、配置簡、信息穩(wěn)定安全、不受環(huán)境影響和保密性強等特點在智慧商城、停車場、酒店、展覽館、醫(yī)院、博物館、圖書館、核電站、礦井、軍隊、監(jiān)獄等行業(yè)和場合均能得到廣泛應用。如果追根溯源，LED可見光通信技術的實現(xiàn)，要得益于氮化鎵、碳化硅等第3代半導體材料的突破。

曾幾何時，當LED面世之處曾經(jīng)不被看好，甚至有許多科學家對其將要替代現(xiàn)有的白熾燈這一趨勢進行過懷疑，可見光通信更是想都沒想過。然而，從LED被認可到可見光通信的應用，不過短短幾年時間，恰恰在這幾年時間里，LED應用的火爆趨勢卻勢不可擋，引用一句廣告語：根本停不下來。

究其原因，一方面，LED白光照明隨著藍光LED的出現(xiàn)成為可能，使人類的照明方式不僅局限于白熾燈、熒光燈等傳統(tǒng)光源；另一方面，LED照明因其超長的使用壽命、低功耗和高通光率遠遠強過其他現(xiàn)有的照明方式，符合節(jié)能環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展趨勢；最后，LED的應用范圍正在不斷延伸和擴大，可穿戴設備的興起將其推向了引發(fā)智能生活方式、智能家居、智能城市革命的浪尖。

新材料玩轉“互聯(lián)網(wǎng)+”

華策光通信CEO付強在接受本刊專訪時介紹，很多產(chǎn)業(yè)包括互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)跟新材料的發(fā)展密不可分，如果沒有新材料的產(chǎn)生，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也會受到限制。從互聯(lián)網(wǎng)方面來說，基于通信的元器件也是靠半導體材料的不斷升級才可以實現(xiàn)，材料是支撐互聯(lián)網(wǎng)和通信發(fā)展的基礎?，F(xiàn)在人們的生活已經(jīng)離不開互聯(lián)網(wǎng)，人們對互聯(lián)網(wǎng)的要求也在不斷發(fā)生著變化，那么材料也應該滿足這些要求，互聯(lián)網(wǎng)與材料的發(fā)展是一個相互促進的關系。

付強說：“可見光通信其實不是一個新概念，從20世紀五六十年代已經(jīng)有人在對其進行研究，但一直沒有投入到商業(yè)應用領域。其原因不單單是技術問題，還包括其成本和用戶使用環(huán)境是否成熟等問題，華策光通信現(xiàn)在推出了可見光定位產(chǎn)品也是基于目前第3代半導體在技術和產(chǎn)業(yè)等方面的突破為其提供了基礎，可見光定位技術讓LED產(chǎn)品兼?zhèn)淞苏彰髋c信息傳輸?shù)碾p重功能，使其成為了互聯(lián)網(wǎng)的信息入口?！?/p>

政府對LED產(chǎn)業(yè)化進行了政策性的推動和資金的支持，使得LED技術水平快速提升、生產(chǎn)成本迅速下降，才能使得終端應用產(chǎn)品迅速進入市場并且鋪開。正是由于LED照明市場的啟動，基于可見光通信的室內(nèi)定位技術才有可能進入到消費者的視野之中。

付強指出，可見光通信是材料進步推動下游相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最好例子，因為材料的發(fā)展使得基于這種材料的應用才能成為可能，否則這些研究成果只能還是停留在實驗室階段，不可能達到產(chǎn)業(yè)化的程度。將通信與照明聯(lián)系到一起不但符合“互聯(lián)網(wǎng)+”這個主題，也反映出了“互聯(lián)網(wǎng)將無處不在”的發(fā)展趨勢，但是可能有大多數(shù)人不了解可見光通信與新材料的關系。

華策光通信在研發(fā)可見光通信技術之初就已經(jīng)把未來互聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展和用戶的使用習慣等因素考慮進去，如果讓手機用戶在手機上專門為了上網(wǎng)而安裝一個光敏器件，用戶多半是會因為繁瑣而棄之不用?？梢姽馔ㄐ乓粋€最大的優(yōu)勢就是可以做到點對點的精準定位，這是傳統(tǒng)的移動通信依靠電磁信號無法具備的?；诖?，可見光通信還被用在礦井工人在礦坑之下的定位，一旦發(fā)生意外，方便地上的人員組織施救；還可以用在核電站內(nèi)部的維修與維護，核電站內(nèi)部結構像一座迷宮，因需要隔絕電磁信號，所以最佳的定位方式就是利用可見光通信技術去引導工作人員尋找設備和進出。

“人們一提到‘互聯(lián)網(wǎng)+就感到概念比較大，不好聯(lián)系到新材料產(chǎn)業(yè)中，其實華策光通信所做的技術就是‘互聯(lián)網(wǎng)+LED最有代表性的例證，很多產(chǎn)業(yè)都離不開新材料的支撐，但很多產(chǎn)業(yè)又不得不面對互聯(lián)網(wǎng)浪潮謀求自身發(fā)展。新材料是基礎，產(chǎn)業(yè)是支柱，互聯(lián)網(wǎng)是引擎?！备稄娬f。