利用白光LED開發出可視光無線通訊技術

在1996年日亞化學中村教授發表藍光LED之後,代表三原色的紅光、綠光、藍光LED終於全數到位。由於LED具備輕巧、低消費電力、高速反應等特性,因此RGB三色LED構成的白光已經被視為次世代光源,台、日、韓、美、歐各國紛紛加入白光LED開發行列。目前白光LED大多是被應用在LCD背光照明模組、交通信號燈、攜帶式電子機器背光照明模組等領域。

可視光通訊是指利用LED等可見光線的高速反應特性,進行無線通訊的新世代技術。可視光通訊會限制收訊區域,非常適合應用在道路誘導、展示導遊、行人用智慧型道路交通系統(ITS: Intelligent Transport Systems)、醫院、室內資訊傳輸等領域。

送訊端是根據傳遞資料將電氣信號變調,再利用LED轉換成光線傳送出去,收訊端利用受光元件(光線感測器)接收光線,再將光線轉換成電氣信號,經過複調當成信號資料讀取。因此利用可視光開發具有,肉眼容易識認資訊的發送源、不易發生機械誤動作或是對人體影響、無電磁波傷害困擾,等等的特點。

2003年10月成立的產官學國際財團VLCC(Visible Light Communication Consortiun),成立初期以加盟企業為主要對象,VLCC針對可視光通訊技術的標準化與應用普及化進行各種工作小組活動,至2007年1月為提升可視光通訊知名度,包含東芝等公司在內有23家會員公司正式展開工作小組活動,具體內容分別是攜帶終端、光標籤(Tag)的檢討,並成立可視光ID標準化工作小組。

可視光通訊是照明器具與看板等周邊設備常用的通訊技術,為了使可視光通訊普及化,必需建立各種終端機器都能夠應用的標準化規範。目前VLCC已經制定兩種規範,分別是,可視光通訊系統規範VLCC-STD-001,以及低速通訊可視光ID用可視光ID規範VLCC-STD-003。適用範圍是對以可視光當作媒體的通訊系統,尤其是系統分成物理層與應用上位層時,規定物理層部份適用範圍,包括收訊端的發光元件、收訊端的受光元件與發光元件的自由空間介面。在波長方面因為是採用可視光,所以波長從藍光的380nm一直到紅光的780nm範圍。而頻率分配的部分可以將原訊號變調的傳輸方式,除了應用在可視光通訊系統之外,典型的傳輸系統還有紅外線訊系等等。為防止空間傳輸系統彼此幹擾,還制定了可視光通訊系統副搬送波頻率。

可視光通訊會限制收訊區域,適合應用在道路誘導、展示導遊、行人用智慧型道路交通系統。LED點光源可視光無線通訊器完全排除傳統高頻無線電磁波對人體與周邊電子機器幹擾的疑慮,適合應用在辦公室與醫院等限定空間的資料傳輸等領域。
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