【工研院電光系統所技術專欄二】可見光定位與傳輸加速智慧應用

為推動LED照明產業的永續發展,跳脫激烈競爭的紅海市場,全球LED廠商正往更利基或差異化的應用推進。而工研院電光所也提出包括人因照明等多樣創新應用機會,創造技術價值,持續帶動LED市場發展。

創新機會:可見光定位管理及高速傳輸應用

LED照明具有明顯的指向性與區域侷限性,使得可見光定位技術的精準度相較其他射頻(RF)技術高,定位精準度可達50cm,因此適合用於室內之定位、導航、導覽等應用。

而可見光通訊傳輸,則是利用光波取代傳統無線射頻來傳遞訊號,不僅具有節能效益,還能確保高速資料傳輸以及網路通訊安全,並能在無電磁波環境下應用,同時解決無線頻譜不足的問題。並且能在既有的照明設施基礎下,將通訊功能與LED照明燈具整合,大幅突破射頻無線通訊傳輸頻寬的限制,同時具有資通訊傳輸安全性與保密性,不易被截取訊號與侵入,因此特別適合用於醫療通訊、資安會議室、無線雲端辦公室、多人 AR/MR互動與觸覺網路 (tactile internet)等應用場域。


(圖:可見光定位與傳輸應用情境)

可見光定位的可導入到大型醫院,結合LED照明光源應用在「人員定位管理 」及「資財定位管理」。在人員定位管理上,可透過定位服務Location-Based Service (LBS)來分析並收集數據,改善工作流程、優化工作人員管理機制以提升工作效率。而資材定位方面,則能夠整合場域資訊系統,進行即時盤點與後台數據分析,減輕工作人員與營運負擔,可分析資材使用頻率、移動軌跡、進行排程、設備調配規劃與資產購置預測。


圖:智慧醫院照明及人員 /儀器 VLC定位系統

此外,在臨床等級的應用中,定位必須同時滿足高準確度及精確度的需求,因此需要融合大範圍的射頻BLE定位技術,與小範圍且具指向性的可見光通訊VLC定位技術,以滿足不同情境應用的精確度,實現即時定位功能(real-time tracking)管理服務。


圖:整合型定位管理系統場域應用示意圖

可見光定位除了上述的雙向高速傳輸應用外,LED光源模組也非常適合用於單向傳輸應用,如透過可見光傳輸單向閘道器整合連接智慧電廠伺服器,即可用相對較低成本的方式實現智慧電網傳輸,強化資安防護。


圖:可見光單向傳輸應用可見光單向傳輸應用

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