燈泡只照明，在陳雄斌研究員看來(lái)就是一個(gè)啞巴光源；如果借助可見(jiàn)光通信技術(shù)使燈泡既照明又通信，就相當(dāng)于讓燈泡能說(shuō)話了。“啞巴能說(shuō)話”在民間絕對(duì)是一個(gè)新聞，可見(jiàn)光通信技術(shù)就是讓照明和顯示用“啞巴LED”開(kāi)口說(shuō)話的良藥。
可見(jiàn)光通信技術(shù)通過(guò)控制燈的“明”、“暗”變化，用人眼可見(jiàn)的燈光來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。只不過(guò)在通信時(shí)光強(qiáng)變化較微弱、頻率變化又很快，因此人眼不會(huì)覺(jué)得燈光閃爍。如圖1所示，可見(jiàn)光通信結(jié)合了光通信的高速和無(wú)線通信便捷的優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)有吸引力的無(wú)線通信新技術(shù)。

2018年7月19日-20日，半導(dǎo)體所的100M速率的可見(jiàn)光上網(wǎng)系統(tǒng)在深圳市市民中心展示。2019年1月，半導(dǎo)體所在光學(xué)平臺(tái)上搭建的燈光上網(wǎng)原型系統(tǒng)，采用雙向6.9米的光鏈路，速率分別為292Mbps、294Mbps，通過(guò)了信息產(chǎn)業(yè)專用材料質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心的第三方測(cè)試。

圖1 可見(jiàn)光通信的“陳氏三優(yōu)點(diǎn)”

2008年中國(guó)科學(xué)院?jiǎn)?dòng)了半導(dǎo)體照明信息網(wǎng)（Solid State Lighting Information Network,S2-link）技術(shù)研究，希望依托LED照明，實(shí)現(xiàn)無(wú)線領(lǐng)域從電磁向光傳輸?shù)难葸M(jìn)。2009年，中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體所研發(fā)的可見(jiàn)光通信演示系統(tǒng)參加了第11 屆中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)展示，2010年又在上海世博會(huì)上展示了可見(jiàn)光智能家居系統(tǒng)和可見(jiàn)光上網(wǎng)系統(tǒng)。
2019年5月18日，在中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所2019年度公眾科學(xué)日活動(dòng)期間，陳雄斌研究員將給大家再次展示可見(jiàn)光通信的神奇，并參照如圖2所示的可見(jiàn)光智能家居系統(tǒng)，擬以單價(jià)399元每套的價(jià)格預(yù)售50套精簡(jiǎn)系統(tǒng)，用戶按時(shí)提交使用報(bào)告后還可返還200元。該可見(jiàn)光智能家居精簡(jiǎn)系統(tǒng)包含智能家居中央控制器1個(gè)、網(wǎng)絡(luò)電視盒子1個(gè)、USB接口接收機(jī)1個(gè)。LED燈具接入家里的WiFi以后，用戶通過(guò)操控手機(jī)，可以利用燈光遙控網(wǎng)絡(luò)電視盒子以及帶USB接口的智能電視機(jī)、計(jì)算機(jī)。

圖2 可見(jiàn)光智能家居系統(tǒng)

陳雄斌研究員認(rèn)為，可見(jiàn)光通信技術(shù)可用來(lái)設(shè)計(jì)保密單位的保密會(huì)議網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，地鐵車廂內(nèi)燈光通信，衛(wèi)星內(nèi)部、艦船內(nèi)部無(wú)線通信，火箭分離、太空艙內(nèi)外、深潛艙等設(shè)備間的非接觸高速無(wú)線通信?？傊t(yī)院、礦井等電磁敏感區(qū)和保密單位、軍艦等防通信泄露區(qū)，以上區(qū)域應(yīng)用具有不可替代性；地鐵站、商場(chǎng)等公共照明長(zhǎng)期開(kāi)啟區(qū)或其他人口密集區(qū)的無(wú)線高速大容量通信在未來(lái)會(huì)需求爆發(fā)。物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的多目標(biāo)、多指令的低成本無(wú)線控制可能是一個(gè)市場(chǎng)巨大的應(yīng)用需求。

陳雄斌研究員從2008年開(kāi)始從事可見(jiàn)光通信技術(shù)研究，現(xiàn)擔(dān)任“十三五”期間的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“可見(jiàn)光通信關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)研發(fā)”的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，組織國(guó)內(nèi)19家單位研發(fā)基于大功率熒光型LED的高速實(shí)時(shí)可見(jiàn)光通信技術(shù)涉及的光源、探測(cè)器、專用集成電路和模塊，利用照明最常用的1瓦熒光型LED已經(jīng)實(shí)現(xiàn)單路731 Mbps的實(shí)時(shí)通信，并通過(guò)了信息產(chǎn)業(yè)專用材料質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心的第三方測(cè)試。請(qǐng)大家千萬(wàn)別忽視了家里LED照明燈的通信能力。如果大家對(duì)可見(jiàn)光通信技術(shù)感興趣，可以瀏覽陳雄斌的科研主頁(yè)，并提多人合議的應(yīng)用需求。