陈长缨：中国“可见光无线通信”研究第一人

　　无需WiFi信号，点一盏LED灯就能上网。复旦大学一项最新的研究成果将“可见光传输网络信号的通讯技术”推向了舆论浪尖，引起了社会的关注。其实，在中国最先研究可见光无线通信技术的并不是复旦大学，而是暨南大学的陈长缨教授。在佛山半导体照明产业交流大会上，中国照明网记者见到了陈长缨教授，他分享了与可见光无线通信技术的研究情缘。

暨南大学理工学院陈长缨教授

　　LED最早的用途就是通信

　　据陈教授介绍，LED的中文全称为发光二极管，是一种能发光的半导体电子元件。由于工作电压低、工作电流小、抗冲击和抗震性能好、可靠性高、寿命长，尤其是可以通过调制通电电流的强弱方便地控制发光的强弱，LED最早的用途就是通信，在其功能延伸到照明后，科学家开始不断尝试使它再回归到通信上去。LED用在通信技术上，其实是一种功能的“回归”。

　　“可见光通信”的技术，最早由日本科研人员提出并展开研究。2006年，日本国土交通省组织了松下电工、索尼、中川研究所、日本航空等研究机构投入大量经费进行可见光LED通信技术的研究。也在这一年，陈长缨教授向广州市科技局提出了开展“半导体照明-通信兼用系统”的科研项目申请，并获得了批准。陈长缨带领他的团队在一片空白的情况下展开了研究。

　　2008年10月在国际著名的三大电子展之一的东京国际电子展，日本太阳诱电公司向全世界首次现场展出了一个白光LED的通信系统，但是，它的最大传输距离仅20cm。两个月之后，在陈长缨教授的带领下研制出了国内首台白光LED可见光通信样机，通过了广州市科技局的项目验收，他的样机的传输距离达到了2.5米，远超日本技术。

　　可见光无线通信时代开启

　　一盏LED灯被赋予了新的智慧：它发出的光不仅照亮了桌面，还满载了丰富的资讯。在灯光下，人们不仅可以读书、写作，借助小巧的液晶屏幕，人们还可以通过灯光观看电影、欣赏音乐、下载信息。2010年，在上海世博会上，陈长缨教授提供的LED无线通信技术的首秀引起了巨大轰动。

　　这就是国内首个“白光LED节能灯构筑的无线通信系统”，由陈教授亲手做出。作为没有任何资源可供利用的先行者，陈长缨全部动手操作，包括灯里的LED灯珠都是他手工一个个焊接起来的，成本不到100元。

　　那么，LED是如何实现信息通讯的呢?陈教授介绍，该项研究的原理是将半导体照明技术与光通信技术相结合，利用白光LED能够高速切换开关的特点，把信息调制到LED灯光上。LED灯光可以快速闪动，在人眼无法察觉的极高速率下，让LED灯光一开一关，开就代表“1”，关就代表“0”，有了0与1的各种组合，自然所有的信息就可以表达了。利用这种光的快速开关来传递信息，就可以巧妙地实现通信。

　　LED照明灯实现的无线通信具有四大优点。一是使用可见光检测位置，位置精度之高是电波无法超越的;二是能够以低价格实现高速传输;三是能够有效利用照明设备等已有的基础设施;四是由于能看看见发光场所和行进方向，因此能够清楚知道信息将传送到哪里，以及从哪个方向传来。

　　LiFi不是WiFi的竞争对手

　　“可见光通信技术可以实现信息的高速下载，但说到“上网”还言之过早。LiFi不是WiFi的竞争对手，它们是相辅相成的技术”陈教授表示。他认为，可见光通信技术可以实现信息的高速下载，上网是要实现数据的下行和上行，既要下载信息，也要能上传信息。白光LED通信上网最大的技术问题是难以建立反向信道。

　　从复旦大学展示的样机上，陈教授指出是“再装一个LED灯往回照”。而从复旦大学发布的资料显示数据上传的方案有3种：一种是双向可见光通信，这要求笔记本有LED灯。其次是下行可见光，上行红外。还有就是半光模式，下行可见光，上行采用无线的方式。

　　陈教授指出，可见光通信与无线、红外等其他通信方式相比，唯一不可替代的优点是，它的通信区域可通过人眼直观地确定，从而加以划分和控制，每一盏灯光底下就是其独有的通信区域。只要拉上遮光窗帘，外界就接收不到灯光里的信息，保密性胜过无线通信，因此可以承担军事、国家安全等方面的特殊用途。

　　在陈教授看来，LED在可见光通信技术拥有广阔的应用空间。包括用于展会的讲解系统，飞机上机舱影音播放和室内信息下载，用于汽车车号识别系统、防追尾系统，用于手机的身份识别系统、电子钱包，用于大屏幕的信息下载系统，用于玩具、超市、煤矿、航母等。

责编：李杰