可见光通信LiFi标准白皮书

可见光通信产业化现状分析2016-03-0718:33日前，中国电子技术标准化研究院和全国信息技术标准化技术委员无线个域网标准工作组联合发布了可见光通信标准化白皮书，其中对国内可见光通信产业化现状进行了深入分析，并就可见光通信技术、应用、芯片、标准化等方面提出了针对性的建议和意见。报告指出，可见光通信属于产业关联度高、带动能力强、应用领域广的前沿尖端技术，因此在国际上也备受关注。据国际权威机构统计，未来可见光通信技术应用的产业规模可达万亿级别。可见光通信产业链长，涉及的环节多，未来将形成万亿级的市场规模。据保守估计，可见光通信技术预计2020年市场规模将超过1500亿元。其中室内绿色通信网络是未来最大的市场，是目前WIFI技术、蓝牙技术等重要的补充和一定范围内的替代，预计可以形成千亿级的市场规模。室内精确定位系统作为目前室外GPS定位系统的补充，是目前室内WIFI定位技术等的替代产品，预期可以形成数百亿产值的市场规模。旅游景点讲解网络作为传统无线电讲解系统的替代产品，预期可以形成数十亿产值的市场规模。LIFI移动支付网络基于可见光通信的移动支付方式无疑提供了更为安全的支付方式预期可以形成数百亿产值的市场规模。LIFI媒体广告网络将带来新的传播模式和商业模式，基于可见光通信技术的新型媒体广告网络作为一个全新的开拓型市场，电视屏幕、室外大型LED屏幕、交通信号灯、路灯乃至大型商场、超市、写字楼以及家庭内部LED照明灯具均可以作为这一新型隐式广告的发布平台，预期可形成数十亿的市场规模。针对我国可见光通信产业的发展中的一些问题，具体将从可见光通信技术、应用、芯片、标准化等方面提出针对性的建议和意见：（1）技术方面的建议和意见可见光通信仍面临一些技术问题：在高速传输方面，可见光频段带宽400THz，现有LED照明器件可用调制带宽仅35到200MHz，所以需要不断优化LED及其驱动电路，提升信息传输能力；在系统集成方面，涉及上下行链路的设计，与现有网络融合等，此外还存在通信距离与覆盖范围扩展问题；同时还有其它相关问题：作用距离，覆盖范围、低成本、方向对准等问题。（2）应用方面的建议和意见无论国外还是国内，对于可见光通信的具体应用大多数处于实验室研究阶段，并未形成规模化的试应用。从产业结构上来看，待技术成熟到一定阶段后，早日开始可见光的试点规模化应用，可以占领应用产业链结构的上游与先机。具体的来说，现在可以面向矿下通信与定位、地下停车场车辆定位、大型楼宇室内人员三维定位、超市物品展示与导购、博物馆展品无线讲解、手机安全支付等典型行业应用需求，充分挖掘可见光通信的核心价值，抢占通信与定位芯片上游产业链，积极培育可见光通信产业的初级市场发育。后期在面向针对我国家庭信息网络绿色节能、高速传输、移动接入、智能物联的典型需求，以可见光通信新一代绿色信息技术为牵引，遵循绿色照明与绿色通信共生发展的原则，在室外三网融合的基础上，依托泛在的电力网与移动通信网，实现室内末端网络的深度融合，构建未来新型家庭绿色信息网络应用示范系统，促进可见光通信这一战略性新兴产业的快速发育。（3）芯片方面的建议和意见芯片的研究处于整个产业链的核心部分，国内外暂时还没有成熟芯片组设计出现。针对芯片组的设计可以沿着可见光通信基础特性的研究路线，即针对低速率不同典型应用场景的专用芯片设计，再到高速率高需求应用场景下的要求。（4）标准方面的建议和意见应该以推动可见光通信技术产业的快速发展为定型的支持对等网络随机竞争多址方式、中心控制无竞争多址接入以及混合网络的高端芯片设计。具体来说，按照“官产学研用”五位一体的组织模式，联合国家机构、企业公司、高等院校、研究院所、运营商及金融机构，重点推动可见光通信标准化工作。展望：可见光通信技术标准体系建设2016-03-0809:28日前，中国电子技术标准化研究院和全国信息技术标准化技术委员无线个域网标准工作组联合发布了可见光通信标准化白皮书，其中对制定可见光通信标准体系的目标、制定可见光通信标准体系的研究思路、可见光通信标准体系的制定原则进行了深入阐述，最后对可见光通信标准的研制提出了建议。1、制定可见光通信标准体系的目标制定我国可见光通信标准体系的目标是根据可见光通信技术的特点和发展趋势，掌握国际可见光通信技术标准的发展动态，制定适合我国国情的，有利于推动我国可见光通信技术和应用的发展，有利于促进我国对外经济交往的可见光通信技术标准发展规划。重点是：在深入分析国际可见光通信标准体系的基础上，提出制定我国可见光通信标准体系的研究思路和原则；在分析可见光通信系统各基本要素相互关系的基础上，建立可见光通信系统架构和可见光通信标准体系；从维护国家利益，推动我国可见光通信技术和应用的发展的角度出发，从系统的和形成有机整体角度考虑，建立我国可见光通信基础标准体系结构图，并分析标准体系中各个层次标准和各个标准的作用和相互关系；结合我国国情和可见光通信基础标准体系的特点，给出可见光通信标准体系优先级列表，进而为国家的宏观决策和指导提供技术依据，为与可见光通信技术相关的国家标准和行业标准的立项和制定提供指南。2、制定可见光通信标准体系的研究思路从目前情况来看，基于可见光通信的应用系统涉及许多相关技术，需要一系列基础标准和应用标准。制定我国可见光通信标准体系，需要把国际可见光通信应用发展动态和我国可见光通信发展战略相结合，在深入分析国际相关标准体系的基础上：以实现我国可见光通信发展战略为前提，联合相关部门开展我国可见光通信标准体系研究；以保证实际需要为目标，实现必要的与国际标准的互联互通和与国家标准的兼容；结合国情和产业的实际，为促进我国可见光通信技术发展，提出需要优先制定的标准，形成可见光通信发展的标准战略和规划。3、可见光通信标准体系的制定原则（1）系统性我国可见光通信标准体系是规划、指导、协调不同部门领域制定用于研究开发应用可见光通信标准技术的相关标准的重要文件，其作用是保证相关标准能够相互衔接、配套，形成一个较为完整的整体，确保连接系统的各个环节协同工作，满足跨行业、跨地区之间可见光通信标准技术应用对标准的需求，使之有序、高效、快速运行。因此，制定可见光通信标准体系要从系统的角度出发，根据系统的各种组成要素从多角度综合考虑，以对可见光通信标准的研究与制定起到有效指导意义。（2）协调性可见光通信标准涉及众多行业和领域，需要考虑各行业和部门间的协调与合作，对已经颁布的有关行业标准进行深入研究，以确保现有，正在制定和将要制定的涉及不同行业的国家标准以及行业标准之间的协调性，还要考虑与相关标准体系的协调性。（3）衔接性可见光通信技术应用包括信息编码、调制、传输、接收、处理等多个环节，各环节所涉及的标准之间，尤其是相互之间连接的过程中涉及的标准要充分考虑衔接性，以保证标准体系的配套性，从而发挥标准体系的综合作用。（4）相关性可见光通信技术应用涉及诸多领域，各行业和技术领域标准都有着不同程度的相关性，但可见光通信标准体系不能也不应涵盖所有标准，因此需要按照相关程度，选择那些和可见光通信直接相关的，互相影响，互相衔接的标准纳入到本标准体系中。（5）自主性建立具有自主知识产权的可见光通信标准体系，保护我国可见光通信相关产业的发展，保护国家安全，不受国外标准所左右。（6）互联互通性制定我国可见光通信标准体系应考虑与相关国际标准的互连互通性，与我国已有的相关标准的兼容性。（7）开放性制定的可见光通信标准应是一个开放的体系，能与时俱进，动态变化与扩展以适应可见光通信技术的发展趋势，保持一定的先进性。使得标准的制定可以循序渐进。（8）符合中国国情制定可见光通信标准在与国际标准互联互通的同时应充分考虑中国的国情，以保证标准的可行性和实用性。尤其是应用标准，应该充分考虑我国的语言文化、业务管理现状等等。4、可见光通信标准研制建议图1所示为可见光通信标准化技术体系。可见光通信技术标准明细表请见表1：可见光通信技术九大发展趋势分析2016-02-1300:55:00来源：新兴产业战略智库作者：石海导读：LED可见光通信技术前景广阔，依据《2014欧洲可见光通信组织市场调查报告》的乐观预测，其产业增长率可达84.9%，2018年产值约178亿美元，2022年年产值可达约2千亿美元。解放军信息工程大学可见光通信实验室常务副主任、教授张剑详细讲述了可见光通信应用现状及其产业化前景。OFweek光通讯网讯上帝说：“要有光”，于是人类就能连上了网络。它名字叫“LiFi”。可见光通信从诞生之日起就已备受期待，人生在世“不可一日无光”，除了满足照明的基本功能之外，假如将日光用作太阳能，灯光也可以用来上网，那就真的是物尽其用了。去年曾有相关报道指，中国“可见光通信系统关键技术研究”获得了工业和信息化部测试认证的重大突破，这一次实时通信速率提高至50Gbps(比特每秒)，相当于0.2秒就下载一部高清电影。作为典型的军民两用技术，可见光通信的应用前景是广阔的，依据《2014欧洲可见光通信组织市场调查报告》的乐观预测，其产业增长率可达84.9%，2018年产值约178亿美元，2022年年产值可达约2千亿美元。据了解，由广东省半导体光源产业协会承担的《广东省可见光通信及标准光组件产业技术路线图(2015-2019)编制》得到广东省科技厅的高度重视。为了指引日后广东省可见光通信产业技术路线图编制工作的思路和方向，同时积极推动广东省可见光通信技术和产业的发展。1月16日，广东省可见光通信产业技术路线图编制专家研讨会在广州举行。当天的研讨会上，解放军信息工程大学可见光通信实验室常务副主任、教授张剑详细讲述了可见光通信应用现状及其产业化前景。可见光通信高速传输原型机国外应用转化概况据张剑教授介绍，自1990年的10年间，日本在室内定位、室外空间通信、车联网等应用转化领域已相对活跃。2010年起，东亚、欧洲、美国等陆续进行应用示范与局部应用转化；2008年，欧盟设置家庭吉比特接入计划（OMEGA），构建家庭区域宽带通信网，集成VLC技术，实现通信速率Gbps。同年，美国国家科学基金会（NSF），建立可见光通信研究中心，计划10年时间内开发LED无线通信智能照明架构。法国家乐福采用飞利浦LED室内定位照明系统据悉，日本研发的灯塔可见光通信系统，通信速率达1022bps，通信距离2公里。目前正在研发用于紧急快速部署的低空可见光气球卫星。在2013年，日本LAMPSERVELED街灯投入实际测试，通信速度达到100Mbps，距离约200米。2014年，日本TAKAYA研发汽车间可见光通信系统，速率达到10Mbps，发射端为LED阵列，接收端为图像传感器。同年的5月，日本东洋电机研发水下可见光高速通信装置，峰值50Mbps。美国零售巨头Target安装VLC定位导航系统此外，英国pureLiFi用于医疗机构的Li-Fi设备，目前已实现量产并交付买房使用。法国Oledcomm可见光通信系统也已投入商业运行阶段，能够为家庭、商业场所提供可见光通信技术。时至2015年的4月份，美国零售巨头Target在其店面安装VLC定位导航系统。5月，法国最大的零售商家乐福利用飞利浦公司VLC-LED灯具，在里尔大型卖场启用室内可见光导航系统。10月，日本举办“日本可见光通信国际会议暨展览会”，松下公司推出来“光ID服务解决方案”，富士通开发的“连接实物与信息的LED照明技术”，以及现实增强等。11月，爱沙尼亚Velmenni公司在塔林演示了一种Li-Fi原型灯泡，其数据传输速度可以达到1Gbps；在实验室条件下，记录的Li-Fi灯泡的数据传输速率达到224Gbps。国内应用转化近况反观国内概况，则是从暨南大学陈长缨教授研发首套可见光通信系统起步，应用转化主要集中在近3年，以中国可见光通信联盟成员单位为主体。2013年11月，深圳光启推出的光子支付系统亮相中国国际高新技术成果交易会。次年6月，深圳光启与平安集团签署战略合作协议，推动光子支付解决方案。另外，深圳光启还推出光子门禁系统与光子覆盖系统。光启牵手平安首推“光子支付”除了