可见光智能家居系统

灯泡只照明，在陈雄斌研究员看来就是一个哑巴光源；如果借助可见光通信技术使灯泡既照明又通信，就相当于让灯泡能说话了。“哑巴能说话”在民间绝对是一个新闻，可见光通信技术就是让照明和显示用“哑巴LED”开口说话的良药。
可见光通信技术通过控制灯的“明”、“暗”变化，用人眼可见的灯光来实现信息的传输。只不过在通信时光强变化较微弱、频率变化又很快，因此人眼不会觉得灯光闪烁。如图1所示，可见光通信结合了光通信的高速和无线通信便捷的优点，是一项有吸引力的无线通信新技术。

2018年7月19日-20日，半导体所的100M速率的可见光上网系统在深圳市市民中心展示。2019年1月，半导体所在光学平台上搭建的灯光上网原型系统，采用双向6.9米的光链路，速率分别为292Mbps、294Mbps，通过了信息产业专用材料质量监督检测中心的第三方测试。

图1 可见光通信的“陈氏三优点”

2008年中国科学院启动了半导体照明信息网（Solid State Lighting Information Network,S2-link）技术研究，希望依托LED照明，实现无线领域从电磁向光传输的演进。2009年，中国科学院半导体所研发的可见光通信演示系统参加了第11 届中国国际工业博览会展示，2010年又在上海世博会上展示了可见光智能家居系统和可见光上网系统。
2019年5月18日，在中国科学院半导体研究所2019年度公众科学日活动期间，陈雄斌研究员将给大家再次展示可见光通信的神奇，并参照如图2所示的可见光智能家居系统，拟以单价399元每套的价格预售50套精简系统，用户按时提交使用报告后还可返还200元。该可见光智能家居精简系统包含智能家居中央控制器1个、网络电视盒子1个、USB接口接收机1个。LED灯具接入家里的WiFi以后，用户通过操控手机，可以利用灯光遥控网络电视盒子以及带USB接口的智能电视机、计算机。

图2 可见光智能家居系统

陈雄斌研究员认为，可见光通信技术可用来设计保密单位的保密会议网络系统，地铁车厢内灯光通信，卫星内部、舰船内部无线通信，火箭分离、太空舱内外、深潜舱等设备间的非接触高速无线通信。总之，医院、矿井等电磁敏感区和保密单位、军舰等防通信泄露区，以上区域应用具有不可替代性；地铁站、商场等公共照明长期开启区或其他人口密集区的无线高速大容量通信在未来会需求爆发。物联网领域的多目标、多指令的低成本无线控制可能是一个市场巨大的应用需求。

陈雄斌研究员从2008年开始从事可见光通信技术研究，现担任“十三五”期间的国家重点研发计划项目“可见光通信关键技术及系统研发”的项目负责人，组织国内19家单位研发基于大功率荧光型LED的高速实时可见光通信技术涉及的光源、探测器、专用集成电路和模块，利用照明最常用的1瓦荧光型LED已经实现单路731 Mbps的实时通信，并通过了信息产业专用材料质量监督检测中心的第三方测试。请大家千万别忽视了家里LED照明灯的通信能力。如果大家对可见光通信技术感兴趣，可以浏览陈雄斌的科研主页，并提多人合议的应用需求。