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基于LED的普适光通信

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-09-06 10:30:01

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 王蓓瑶 | 2023-09-06 10:30:01

利用LED灯这个生活必需品来做无线通信的信息基站,灯光照度20 lx就可实现对物联网设备的光学控制,灯光照度300 lx能实现100M可见光上网。该技术属于6G新技术,可用于人口密集区和射频敏感区,替代WiFi实现高速大容量的无线光上网,同时也可用于搭建基于无线光通信的物联网。基于LED的普适光通信研究课题,由国家重点研发计划“可见光通信关键技术及系统研发”项目首席科学家陈雄斌研究员领衔,旨在推广可见光通信新技术的应用,该技术基础国际领先,解决方案成本远低于同类方案。

①用室内照明最常用的荧光型LED做高速实时通信,难度高,但是实用性比RGB 的LED要好;②通过带宽拓展,把系统带宽从8MHz拓展到了893MHz,超过100倍。系统带宽拓展了,不需要使用复杂高阶调制也能实现高速通信。和同行们的OFDM调制技术方案相比,成本更低、功耗更低,体积更小;③在带宽拓展方面,国际同行用Micro LED也才做到230MHz,我该项目用1W的大功率荧光型LED,3dB带宽做到了893MHz,是他们的3.9倍,所以此产品开发更有优势。

在物联网领域,除了可用于复杂电磁环境下的工业设备互连、自动控制之外,也可以借助智能家居系统的形式用于居家养老、养老院及医院特需病房的智能化改造。在宽带无线通信领域,能解决现在5G高能耗问题,为未来6G的高速大容量通信提供支撑。

陈雄斌,男,博士,中国科学院半导体研究所研究员,博士生导师,中国科学院大学首席岗位教授。曾担任国家重点研发计划“可见光通信关键技术及系统研发”项目负责人。2008年,按照中国科学院的布局,其研究团队与欧盟、美国同年开始基于照明用白光LED的可见光通信技术研究。2016年12月,团队“基于荧光型白光LED实现610Mbps单路实时传输”的研究成果被OFweek收录入“2016光通信十大技术”(国际)。可见光通信技术研究成果曾在中央电视台现场演示,并接待过北京电视台、新华社等媒体来实验室现场采访。

①产品之一是可见光上网系统,也就是灯光上网。它能解决射频敏感区无线通信的刚需。2017年北京电视台来实验室采访时,测到的最高速率是95.2M,上网平均速率94.2M。支持60FPS的8K视频实时点播,现在5G的要求是支持4K视频的点播。②产品之二的“可见光智能家居系统”,能把灯具变成智能家居系统,解决了超低照度通信的技术难点,国标中车库的照度要求最低,也有30lx,我们的智能家居系统只要5lx就能通信。

发展愿景是:以荧光型LED高速实时通信、超低照度可见光通信等核心技术为基础,通过量产可见光智能家居系统,维持必要的现金流。巩固核工业、航天领域的刚需用户并开拓教育等新行业客户。

合作需求是:智能家居系统的代理推广、上网系统衍生产品的研发合作以及战略合作。