一盞燈連接全世界:LED 可見光通訊系統

光可以照明,也可以傳送資料及影像,用光上網,再也不是科幻電影的情節!在經濟部技術處支持下,工研院開發的「LED 可見光通訊系統」,把可見光通訊模組裝置在 LED 燈具上,透過 LED 照明,在傳輸距離約 3 公尺時能達到每秒約 100Mbps 的傳輸容量,讓 LED 燈兼具節能照明與智慧通訊的特性,提供寬頻上網、室內導航、服務人員位置管理。與手機結合後,還能協助賣場進行定位服務等商業應用,讓 LED 不只是照明產業的當紅炸子雞,也是下一代無線通訊的明日之星!

目前「可見光通訊系統」主要採用耗電低、壽命長的 LED 燈,並透過所發出的可見光來傳輸資料。因此除了在發射端會將通訊網路與 LED 燈連結,並將資料經轉換後隨可見光傳送出去,同時在接收端還會設置可見光接收器,用以接收解讀資料後傳至電腦或手機等資訊設備中。如果有資料上傳的需求 時,則可視應用場域狀況,利用紅外線、Wi-Fi 或是增加可見光設備等方式傳輸。

此系統整合了通訊與照明,讓資料的通訊傳輸可以有新的 頻譜;且異於電磁波的可見光譜,不僅不需要昂貴的頻譜授權(License-Free),更不用和既有的 Wi-Fi、Zigbee、藍牙等通訊技術使用相同頻段,可避免互相干擾,甚至對人體也無害,更適合用在醫院、飛機等較易受電磁波影響的場域。

工研院資訊與通訊研究所開發的「可見光通訊系統」,主要採用耗電低、壽命長的 LED 燈,並透過所發出的可見光來傳輸資料。

解密科技寶藏配圖

▲ 工研院資訊與通訊研究所開發的「可見光通訊系統」,主要採用耗電低、壽命長的 LED 燈,並透過所發出的可見光來傳輸資料。(Source:解密科技寶藏)

此外,由於透過可見光傳輸資料,加上 LED 光波具有指向性、有一定發光角度,只要接收端一離開發光範圍,或是 LED 可見光被遮蔽,就會立即斷訊、中止傳輸,不像 Wi-Fi 等通訊技術可以廣域使用。「可見光通訊系統」更具備資料及網路安全的特性,可用於需要保密的會議室通訊系統等。同時也因為 LED 的照明範圍有限,只要經過燈光下就可有效辨識位置,還可當成精準室內定位的工具。

這項技術的多種特性,能帶來廣泛應用。例如在餐廳中提高 調度人員效率,以便就近服務有需求的客人,或確保大樓保全人員在各重要地點都有巡視等。而在各類商店及賣場中,也可以藉由「可見光通訊系統」傳送商品優惠或促銷資訊,消費者只需透過手機就可接收訊息。這次在解密科技寶藏的展示中,就巧妙地以五度空間進行通訊管道的另類展示。

其他較特別的應 用場域,包含用在水中的訊號傳輸,讓潛水人員之間可以透過光來傳遞聲音等訊息、進行水中導覽,同時也提高安全性。或是對於海域狀況的監控、水中工程的施作 等,也能先將影像等資料儲存後,再派水下無人載具將資料收集回來,這時就能透過可見光來傳輸,並減少布建網路線的成本。 

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