可见光通信的发展，战略上要打“持久战”，战术上要打“歼灭战”

　　可见光通信(VCL)，一种在白光LED技术上发展起来的新型高速数据传输技术，由于其具有传输数据效率极高、无需频谱认证、无电磁干扰、保密性强、能耗较低、绿色环保低碳等一系列优点，被认为具有较好的应用前景，业内人士预测其具备“亿万级”的潜在市场，因此，在全球范围内可见光通信已经成为了研究和投资的热点。尽管可见光通信相关的技术不断取得突破，但目前的可见光通信行业似乎陷入了一个“较为憋屈的阶段”，其产业化始终存在诸多的问题，面临着众多的质疑，那么可将光到底可以应用在哪些领域呢?影响可见光通信产业发展的因素有哪些呢?我们到底应该如何发展可见光产业?

　　可见光通信具有良好的产业化方向

　　根据国际权威机构估计，2018年全球可见光市场将市场规模可达420亿人民币(60亿美元)的市场规模，中国信息技术标准化技术委员无线个域网标准工作组和中国电子技术标准化研究院联合发布的《可见光通信标准化白皮书》也指出，保守估计，2020年可见光通信市场将达到1500亿元以上，其市场规模未来超过万亿，可见光通信市场发展潜力巨大。可见光通信涉及到的环节数量较多，具有较长的产业链。

　　(1)可见光通信-基于位置的服务市场

　　由于GPS定位无法应用于室内环境，因此通常采用无线接入点的部署作为识别这种环境的技术。随着LED等在建筑内的不断安装以及可见光拥有准确定位室内位置的特点，可见光通信将成为理想的无线接入点的替代品。从数量角度来说，典型建筑中LED的是无线接入点的十倍以上。LED的高密度是移动设备定位精确的保障，同时，其照明网络的能源利用效率会促使基于位置的服务市场的不断扩张。以零售商店中嵌入照明灯具的室内定位服务为例，通过追踪顾客位置信息，该服务系统将极大方便零售商定位顾客的消费历程，目前ByteLight Inc、Philips N.V、GE Lightings、Koninklijk等公司已经开始在超市中的VLC部署计划。可见光室内精确定位系统预计可以形成价值超过百亿的市场规模。

　　(2)可见光通信-智能交通系统

　　可见光通信智能交通的大幅发展，预计将极大地提高驾驶者的安全。通过采用可见光通信，驾驶员将被允许使用汽车大灯或智能设备来连接和整合到达特定位置的最短时间、交通状况等信息，甚至可以连接到网络，如通过在汽车的尾灯和前灯安装LED，就可以实现车辆到路边和车辆与车辆之间的信息交流。

　　(3)可见光通信-飞行通信和娱乐

　　由于可见光技术不会对飞机的航空电子和任何其他电器设备造成干扰，因此该技术还可以被应用于飞机娱乐和或联网接入。此外，可见光通信在飞行通信和娱乐领域的应用，还有利于布线数量的减少，从而减轻飞机的重量，增强灵活性和燃料效率。

　　(4)可见光通信-水下通信

　　由于强信号吸收以及声波地宽带对海洋生物造成干扰，因此射频技术在水中的使用是不合实际的。而将可见光通信技术整合进潜水员的前大灯或者水下设备中，能够极大程度地方便通信。此外，遥控潜水器(ROV)等采用电线供电，如果采用可见光通信技术，则这些设备就能够实现自由漫游和从表面发送接收数据。

　　此外，可见光通信还可以应用在军事基地、家庭教育、广告、物联网等多个领域。

　　影响可见光通信发展的因素

　　尽管理论上可见光通信拥有潜力巨大的应用市场，但是，不可否认的是，始终有诸多问题存在于可见光通信产业化过程中。以中国市场为例，相关问题主要集中于以下几大方面：

　　(1)技术尚待突破

　　可见光通信技术存在一系列技术难点尚待突破，这也使得可见光通信的应用场景受到了极大的限制。首先，可见光通信中，双向传输的实现还存在技术瓶颈。信息的传输包括上行与下行，但上行对于可见光通信的实现难度较大，这不仅需要在专门的上网卡安装用语传输上行信号的LED灯，同时，还需要对下行传输的LED灯安装光探测器来接收上行信号。其次，环境光极可能会对可见光通信信号造成较大的干扰。可见光通信系统的光信号会因为自然环境中存在的太阳光和其他照明光源带来的背景干扰而出现光信号辨识度降低的问题，这意味着可见光使用的时间和场地将极大受到限制，只能在夜晚或者室内使用。另外，由于直线传播的特点，可见光通信目前还无法实现跨房间使用。光信号不能穿越墙壁等障碍物，只能沿直线传输，这意味着跨房间的网络接入难度巨大，从而使得其应用推广受到限制，不同LED灯之间的网络中继技术还有待研发和突破。此外，通信与照明的深度融合缺乏基础研究，现有光学器针缺乏对可见光频段的针对性设计，同质异质链路组网机制存在研究不足的问题，可见光通信产业存在一系列的“技术不成熟”现象。

　　(2)技术产业链各环节协同水平有待提高

　　协同作用并未在可见光通信产业链各个环节发挥，产业链各环节存在较为严重的脱节问题。以信号处理集成电路系统为例，目前企业和研究机构研发的高速通信系统大多为体积庞大的原型机，进行信号处理的电路为自行设计，缺少专用的SoC或者ASIC芯片来提高系统的集成度。此外，在LED企业的产品规范中并没有调制速率的检测指标，但高调制速率的LED光源是通信系统开发企业所紧迫需要的。

　　(3)市场定位不清晰-可见光通信成“WiFi替代品”

　　如今各类媒体对于可见光通信进行了广泛的报道，营造了“利用无处不在的LED灯就能高速连接网络”的刻板映象并不断突出其广泛性和高速性，而可见光通信又被命名为与WiFi相似的LiFi，消费者会很自然得拿技术与市场非常成熟的WiFi与之比较。事实上，用户在使用WiFi的过程中并没有感受到明显的不便之处，而LiFi的“流行度”和实用技术都有待挖掘和提升，“能用”、“好用”的特点都没有表现出来，这使得通信方案解决商和商家使用LiFi替代WiFi的意愿十分微弱。

　　发展可见光通信的策略

　　尽管可见光通信存在“技术不成熟”、产业链各环节脱节严重，但从长远看来，技术成熟是相对的 ，不成熟是绝对的，这并不会对应用转化造成决定性的阻碍，尽管产业化启动趋势较为缓慢，但其趋势已然彰显。

　　发展可见光通信，战略上要打“持久战”，战术上要打“歼灭战”。发展可见光通信，战略上要做好“持久战”的准备。目前可见光通信正处于产业化的前夕，要做好产业启动周期相对较长的准备，耐心等待全面爆发式的增长。战术上，要采用“歼灭战”的策略，以“良好的用户体验”为核心，以“从单向到双向，从行业到大众，从从低速到高速”为原则，务实地规划发展路线图，从材料、专利、器件、标准、芯片、系统、方法、工程等多层面“多为并举”，逐个击破。

　　结语

　　全球可见光市场未来将达到万亿的市场规模，并将为航空、航海、室内导航、物联网等多个领域带来价值体验和创新应用。但可见光通信的产业化存在核心技术不成熟、技术产业链各环节协同水平有待提高、产品市场定位有待进一步明确等问题。要实现可见光通信产业的进一步，战略上要打“持久战”，战术上要更打“歼灭战”。