國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

　　此外，元教授還介紹了LED照明與VLC技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，在國外，美國、日本、南韓、歐洲等通信技術(shù)發(fā)達國家均投入大量人力物力研發(fā)VLC，2006年，2008年、2012年均有應(yīng)用樣機展示。尤其是美國，將LED照明集成VLC技術(shù)，應(yīng)用在軍事領(lǐng)域，僅2010年，投資5000萬美元以上研發(fā)。

　　歐洲市場推出的EIB(一種標準的總線控制系統(tǒng))，采用對等控制方式，總線為4芯屏蔽雙絞線，采用24VDC供電與電信號復(fù)用。DALI協(xié)議為電源驅(qū)動和設(shè)備控制之間提供異步串行通信規(guī)則，同時采用半雙工傳輸、雙線差分驅(qū)動方式。美國市場推出的X-10協(xié)議是以電力線為連接介質(zhì)對電子設(shè)備進行遠程控制的協(xié)議。系統(tǒng)由發(fā)送控制盒和多個接收控制組建組成，實現(xiàn)照明回路的遠程控制。

　　日本推出HBS協(xié)議作為家庭網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，松下公司基于HBS的WR31202采用兩線制主從結(jié)構(gòu)，通過手持控制器設(shè)置地址，提高了產(chǎn)品的易用性。FRANCISM等人提出了時段與照度檢測相結(jié)合的控制方法，充分利用自然光，系統(tǒng)通過照度檢測進行實時補光。

　　返觀國內(nèi)，我國已出臺了“LED照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展意見”等政策，開展“十城萬盞”項目，推動國內(nèi)LED照明的發(fā)展。如今正在逐年增加對VLC的研發(fā)投入，近兩年僅科技項目經(jīng)費超過2億，多省市已投入數(shù)千萬專項資金發(fā)展LED照明與VLC。華中科技大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、清華大學(xué)等均開始研發(fā)VLC技術(shù)，發(fā)表了學(xué)術(shù)論文，但工程技術(shù)及應(yīng)用滯后于國外。其中，華中科技大學(xué)已解決VLC關(guān)鍵技術(shù)，已研發(fā)完成LED照明+VLC樣機，工程技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先。

　　國外VLC在標準制定方面的情況是，IEEE、VLCC、三星、IrDA等機構(gòu)都已經(jīng)發(fā)布或正在制定自己的VLC標準，以2011年IEEE發(fā)布的802.15.7最具代表性。然而，OFDM在VLC中的成功運用要求制定新的、能被廣泛接受的標準。新標準應(yīng)能與IEEE802.11的高層協(xié)議兼容。元教授為此判斷，VLC技術(shù)已處于應(yīng)用推廣前夜。

　　目前國內(nèi)外VLC的推廣商用情況，在LED廠商方面，刺激用戶對現(xiàn)有LED燈具升級換代，解決市場飽和問題。在移動通信廠商方面，具備VLC功能的設(shè)備將提供差異化競爭優(yōu)勢。元教授認為，二者的合作，將推廣VLC技術(shù)從低速向高速演進。

　　智能照明關(guān)鍵技術(shù)

　　談智能照明的含義

　　元教授對何謂智能照明作出如下的定義：無需人工干預(yù)，照明參數(shù)隨場景、環(huán)境等自動調(diào)控。例如，人體檢測控制，環(huán)境參量(溫度、濕度等)檢測與控制，時間控制，電參量(電流電壓等)檢測與控制，光參量(如環(huán)境照度等)檢測與控制。照明參數(shù)包括了照度、色溫、亮度、顏色、光照時間、開關(guān)受控、光照布局動態(tài)分配等等。

　　在整個照明場景中，考慮到的因素可以包含：照明、人體移動、時間等參數(shù)。對各個參數(shù)進行綜合分析后，給出合適的照明方案，并對照明回路進行精確地調(diào)整。

　　談光學(xué)設(shè)計

　　當(dāng)中，光學(xué)設(shè)計是LED智能照明的關(guān)鍵技術(shù)之一，光學(xué)系統(tǒng)的功能是按預(yù)先設(shè)計要求，保障照明區(qū)域的光學(xué)參量合理分布。那些有特殊要求的環(huán)境，都需要進行專門的光學(xué)設(shè)計。

　　談驅(qū)動技術(shù)

　　驅(qū)動技術(shù)，是實現(xiàn)照明智能化的核心——電子技術(shù)。在LED照明里驅(qū)動是關(guān)鍵，驅(qū)動方式有多種，典型的有線性驅(qū)動和非線性驅(qū)動。LED智能照明——程控驅(qū)動電路。程控方式包括有1、可預(yù)先設(shè)置參數(shù);2根據(jù)場景檢測實時調(diào)控……

　　談光源布局

　　元教授以幾個應(yīng)用場景實例來講解光源布局的問題。在大廳燈光分布上，酒店大廳主要擔(dān)任的功能有：迎賓接待、服務(wù)臺登記手續(xù)、休息區(qū)洽談等等，因此大廳的布置關(guān)系到客人對酒店的整體印象，在燈光布置方面要形成良好的氣氛，給人以舒適的視覺感受。

　　在休息室燈光分布上，休息室作為客人進入會場前休息的場所，所以在燈具布置方面，主要采用整體照明，但是在某些區(qū)域還應(yīng)加強局部照明，以滿足讀寫的需要。休息室內(nèi)同時設(shè)有彩色射燈，必要場合中營造效果。

　　在會議室燈光分布上，比如在酒店會議流程里，會議室雖然控制區(qū)域集中，照明回路較少，但是由于會議進行的時需要頻繁地進行模式切換，這些都應(yīng)該通過智能化系統(tǒng)實現(xiàn)。

　　LED照明融合VLC產(chǎn)品基本流程

　　VLC技術(shù)與照明之研發(fā)流程

　　總結(jié)

　　據(jù)了解，在VLC關(guān)鍵技術(shù)研究上，華中科技大學(xué)已完成了LED+VLC寬帶調(diào)制、上下行鏈路設(shè)計、光學(xué)收發(fā)、多入多出(MIMO)技術(shù)研發(fā)，4終端、1Gbps/100MbpsLED照明+VLC系統(tǒng)實驗樣機研發(fā)業(yè)已基本完成，技術(shù)研發(fā)處于國內(nèi)領(lǐng)先，正研發(fā)工程樣機，已申請了國家發(fā)明專利2項。完成了酒店、會議室等環(huán)境的LED智能照明系統(tǒng)樣機研制。

　　元秀華教授認為，LED照明比傳統(tǒng)照明具有一系列優(yōu)勢，市場前景巨大;VLC具有寬廣的市場，隨著技術(shù)改進，VLC將得到廣泛的應(yīng)用;無線電、光纖通信不能應(yīng)用的環(huán)境，必須依靠VLC。

　　另外，他更指出，LED照明+VLC市場規(guī)模巨大，率先研發(fā)VLC，將處于國內(nèi)領(lǐng)先，率先占領(lǐng)市場。半導(dǎo)體照明是VLC的應(yīng)用支撐平臺，VLC集成LED照明將形成巨大產(chǎn)業(yè)規(guī)模。LED照明集成VLC，是通信技術(shù)的發(fā)展方向，其產(chǎn)業(yè)前景不可限量。