然而不可否認，可見(jiàn)光通信技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程依然緩慢，目前仍處于示范和推廣階段。技術(shù)發(fā)展的瓶頸、產(chǎn)業(yè)鏈缺少協(xié)同和市場(chǎng)定位不清晰等原因限制了可見(jiàn)光通信的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

可見(jiàn)光通信潛在應用領(lǐng)域廣泛

作為半導體發(fā)光器件，LED可以通過(guò)發(fā)光來(lái)高速傳輸信號。不同于白熾燈、節能燈等傳統光源，LED能以超高速切換“開(kāi)”和“關(guān)”兩種狀態(tài)，使得LED發(fā)出的光呈現“明”和“暗”的快速變化，分別用以代表信息中包含的二進(jìn)制字符“1”和“0”�？梢�(jiàn)光通信的原理與光纖通信和紅外無(wú)線(xiàn)通信有相似之處，基本過(guò)程包括：首先將需要傳輸的信息調制到LED燈發(fā)出的光線(xiàn)中，然后通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸，攜帶信號的光線(xiàn)被遠處的半導體光探測器接收，最后通過(guò)解調制和信息處理，實(shí)現信息的無(wú)線(xiàn)傳輸。LED光的明暗變化非�？�，肉眼無(wú)法察覺(jué)出正在可見(jiàn)光通信的LED和普通LED的區別，人眼不會(huì )產(chǎn)生任何不適。

相對于其他無(wú)線(xiàn)通信手段，可見(jiàn)光通信具有以下對比優(yōu)勢：一是具有廣泛性。隨著(zhù)LED滲透率的不斷提高，LED燈將無(wú)處不在，而所有LED燈均可改造為可見(jiàn)光通信的接入點(diǎn)。二是具有高速性。與光纖通信類(lèi)似，基于LED的光通信的傳輸速度非常高，實(shí)驗室中已經(jīng)可以實(shí)現50Gbps的傳輸速率，是4G通信速度的500倍。三是具有保密性。LED發(fā)出的光沿直線(xiàn)傳播，會(huì )被不透光的障礙物阻擋，只要掐斷光的傳播路線(xiàn)，就不會(huì )造成信息的泄露。四是具有互補性�？梢�(jiàn)光通信可以在傳統無(wú)線(xiàn)通信的盲區和電磁屏蔽的場(chǎng)所使用，與現有的無(wú)線(xiàn)通信手段形成互補。五是無(wú)需頻譜認證。LED發(fā)出的可見(jiàn)光無(wú)需頻譜認證，而4G和WiFi等無(wú)線(xiàn)通信手段所使用的無(wú)線(xiàn)頻譜資源緊缺，需要無(wú)線(xiàn)電管理部門(mén)的分配和認證。六是無(wú)電磁輻射和紅外光傷害。相對于無(wú)線(xiàn)電通信和紅外光通信，LED發(fā)出的可見(jiàn)光對人體無(wú)害。

可見(jiàn)光通信的優(yōu)勢使得其潛在應用領(lǐng)域非常廣泛。一是室內網(wǎng)絡(luò )接入。未來(lái)全球的LED燈將達到上百億顆，可見(jiàn)光通信可以通過(guò)LED燈實(shí)現無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò )接入。二是移動(dòng)支付。利用智能手機自帶的LED閃光燈和攝像頭來(lái)實(shí)現移動(dòng)支付功能，國內的閃易科技公司已推出基于此的光子支付系統。三是室內定位。大型商場(chǎng)和超市可利用室內LED燈發(fā)出的光信號來(lái)定位顧客，向顧客推送附近貨架的商品信息，顧客也可通過(guò)智能手機來(lái)確定自己在室內的位置。法國家樂(lè )福超市已經(jīng)裝備了飛利浦公司提供的可見(jiàn)光通信定位系統。四是物聯(lián)網(wǎng)。在智能硬件中配置LED燈和光探測器，通過(guò)可見(jiàn)光通信技術(shù)與其他硬件實(shí)現網(wǎng)絡(luò )連接。五是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。通過(guò)工廠(chǎng)里的LED燈和機器設備上的光探測器來(lái)實(shí)現機器設備的遠程控制和運行狀態(tài)監測，并實(shí)現機器間的互聯(lián)。六是智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)。使用車(chē)輛上的LED車(chē)燈和圖像傳感器傳遞車(chē)輛信息，或使用LED交通燈為車(chē)輛廣播臨近道路的交通狀況和突發(fā)情況。

三大問(wèn)題導致產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢

存在雙向傳輸困難等技術(shù)瓶頸。

可見(jiàn)光通信存在的技術(shù)瓶頸使得其應用場(chǎng)景受到限制。一是雙向傳輸存在一定難度。信息的傳輸既需要下行也需要上行，而可見(jiàn)光通信的上行比較難實(shí)現，需要在專(zhuān)用的上網(wǎng)卡上加裝用于上行傳輸的LED燈，并同時(shí)在下行傳輸的LED燈具上加裝接收上行信號的光探測器。而受體積限制，用于上行的LED燈的功率不能很高，這就限制了上行傳輸的速率，并且增加了系統的復雜程度�？尚械奶娲�方案是上行采用信噪比較高的紅外通信或者無(wú)線(xiàn)電通信。二是信號受環(huán)境光干擾比較大。環(huán)境中存在的太陽(yáng)光和其他照明光源會(huì )對LED的光信號產(chǎn)生強烈的背景干擾，使得光信號的辨識度降低。這就使得可見(jiàn)光通信很難在室外的白天工作，只能在室內或夜晚工作。同時(shí)由于環(huán)境光的干擾，使用日常照明燈具的可見(jiàn)光通信只能作為近距離的通信手段，限制了應用的場(chǎng)景。三是直線(xiàn)傳播限制跨房間使用�？梢�(jiàn)光通信傳輸的信號只能沿直線(xiàn)傳輸且不能穿越墻壁等障礙物，這就使得跨房間的網(wǎng)絡(luò )接入變得非常困難，限制了其應用的推廣。需要研發(fā)不同LED燈之間的網(wǎng)絡(luò )中繼技術(shù)。

產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節缺少協(xié)同。

可見(jiàn)光通信產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節并未發(fā)揮協(xié)同作用。以可見(jiàn)光通信系統專(zhuān)用的信號處理集成電路為例，現階段研究機構和企業(yè)研發(fā)出的可見(jiàn)光通信高速通信系統多為原型機，使用自行設計的電路進(jìn)行信號處理，設備體積龐大。采用多路輸入多路輸出（MIMO）通信原理的可見(jiàn)光通信設備的體積與電腦主機的大小相當。若是能設計ASIC或SOC等專(zhuān)用集成電路來(lái)處理接收到的光通信信號，通信設備將實(shí)現小型化和低能耗。目前下行信號的傳輸設備一般是內嵌在天花板或墻體內，對設備的體積沒(méi)有過(guò)多要求，但是移動(dòng)終端等需要通過(guò)發(fā)出燈光來(lái)實(shí)現信號的上行傳輸，其對設備的體積會(huì )非常敏感，需要設計專(zhuān)用集成電路來(lái)實(shí)現設備的小型化，使得其可以嵌入到移動(dòng)終端中，或者作為一個(gè)配件來(lái)使用。

市場(chǎng)定位不清晰。

可見(jiàn)光通信應用的市場(chǎng)定位尚不清晰。目前可見(jiàn)光通信的相關(guān)報道廣泛活躍于各類(lèi)媒體，其宣傳的主要優(yōu)點(diǎn)是高速性和廣泛性，即利用無(wú)處不在的LED燈就能高速連接互聯(lián)網(wǎng)。因此可見(jiàn)光通信會(huì )被拿來(lái)與技術(shù)成熟的WiFi相比較，并被取名為與WiFi相類(lèi)似的LiFi。然而由于WiFi的技術(shù)非常成熟，用戶(hù)在使用中沒(méi)有感到有顯著(zhù)的不便之處，使得商家和通信方案解決商使用可見(jiàn)光通信替代WiFi的意愿并不強烈。加之目前4G基站建設日趨密集，4G體驗越來(lái)越好，使無(wú)線(xiàn)接口的數量與人們上網(wǎng)需求的矛盾得到大幅緩解。這就使得可見(jiàn)光通信產(chǎn)業(yè)化的前景不再如前幾年剛推出時(shí)那么引人注目。在移動(dòng)支付領(lǐng)域的應用也存在同樣的問(wèn)題。微信/支付寶的掃碼支付和蘋(píng)果公司的NFC支付已經(jīng)足夠便利，很難有留給可見(jiàn)光通信支付的市場(chǎng)空間。其他潛在的應用領(lǐng)域則由于缺少產(chǎn)業(yè)間互動(dòng)和服務(wù)平臺而未形成規模。

從長(cháng)遠發(fā)展來(lái)看，可見(jiàn)光通信應該是WiFi等無(wú)線(xiàn)通信手段的補充�？梢�(jiàn)光通信應優(yōu)先在載人航天、水下通信、礦井通信定位、核電站通信等潛在應用領(lǐng)域加以示范和推廣，并在應用中逐步提高技術(shù)水平，完善產(chǎn)品形態(tài)，培養產(chǎn)業(yè)生態(tài)。待產(chǎn)品成熟后再進(jìn)入智慧城市、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)和大眾市場(chǎng)，成為4G/WiFi等無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的重要補充。