Page 24 - 网络电信2022年9/10月刊
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光 通 信
可见光通信技术在智慧家庭网络中的应用研究
张 波 汪 欣 赵玉林 张钦元 邢卫华
天津市滨海新区信息技术创新中心
摘要：现在基于多种通信技术的智慧家
庭网络方案日渐增多，可见光通信技术由于
其无辐射、低成本、高保密性、绿色环保的
特点，在智慧家庭网络建设中有很大的应用
空间。可见光通信可以采用 LED 这类廉价
器件作为收发器件，利用塑料光纤作为传输
介质，非常契合智慧家庭网络中大量传感器
的布设需求。文章重点探讨了如何利用可见
光通信技术组建一种的高安全、高可靠、低
时延、快速实现的互联互通的网络，并提出
一种在智慧家庭网络中的应用方案，以供参
考。 关键词：可见光通信；智慧家庭网络
一．可见光通信技术概述 可见光波段的损耗图谱，可以看见常见的红光LED（650nm）和
可见光通信技术（Visible Light Communication，VLC） 绿光（525nm）波段都存在较低的损耗，这恰恰是市面上比较常
是指利用可见光波段的光作为信息载体的一种通信方式。 见的双色 LED 的中心波长。
图1 可见光通信系统组成 图2 塑料光纤在各可见光波段的衰减图
可见光通信（如图1）采用发光二极管（LED）作为发射
光源，将二进制电信号快速转化为光信号，拥有极低的通信功
耗。同时，可见光通信没有电磁辐射，具有极好的抗干扰、抗
截获特性，非常适合大面积、高密度、高保密的网络布设。
二．可见光通信的关键技术
1. 单光纤双向通信 经测试发现，525nm的绿光照射650nm的红光LED时，在光
可见光通信通常采用的是塑料光纤，其衰减主要来自于 电效应的作用下能够获得较为理想的光电流，即使通过20m长的
包芯塑料材料的吸收损耗和散射损耗。在较常见的650nm 红光 POF后，仍可以在500倍增益的跨阻放大器（TIA）输出端获得清
LED波长处，其每10m的损耗约1.5dB，实际应用中，考虑到光纤 晰可辨的电压信号。
界面平整度等因素，50m的塑料光纤损耗约为10~14db。 根据光电流范围设计的可见光接收电路由发光二极管LED、
下图是 O Ziemann 在 POF handbook 从提到的塑料光纤在 跨阻放大器 TIA和比较器组成。PD将接收到的光信号转换成对
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