可见光通信复活有望 可用于数字标牌、无人机监控等

展示可见光通信最近技术的“日本可见光通信国际会议暨展览会2015”于10月26日在日本庆应义塾大学日吉校区举行。这是全球首次举办以可见光通信为主题的国际会议暨展览会。展览会主要介绍了在（1）将智能手机摄像头用作接收器的数字标牌（电子标牌）及（2）使用高性能摄像头的无人机等的识别用途方面，技术开发的进展情况等。

可见光通信在10年前曾备受关注，但后来并没有应用实例出现。但日本可见光通信协会理事、日本庆应义塾大学名誉教授中川正雄表示，“最近两年，可见光通信再次受到关注，也开始出现一些实用化事例”。配备“摄像头”、“应用软件”及“无线通信”这三个要素的智能手机得到普及是首要原因。实际上，在（1）数字标牌用途方面，已有几个实用化事例。展览会上展出了东京国际展示会场决定在2016年春季引进的松下开发的“光ID服务解决方案”，以及富士通开发的已达到实用水平（2015年度内开始验证实验）的“连接实物与信息的LED照明技术”等。由于可见光通信可以发送ID及URL，因此，通过让智能手机的摄像头对准各种广告（海报），就能利用AR（增强现实）技术提供多语言信息，还可以将可见光通信用于在文字信息与语音信息间切换的无障碍显示等。因此，面向2020年的东京奥运会，可见光通信的需求有望扩大。

松下的“光ID服务解决方案”。可以根据10kHz的闪烁，间隔零点几秒读取32位或120位的数据。利用了智能手机摄像头（感光元件）通过水平线读取图像的特性，通过读取时间差在1张图像中表现出的明暗，来读取光源的闪烁。市售的HD级感光元件就可以使用。

富士通的“连接实物与信息的LED照明技术”是拍摄被光照到的实物便可读取ID信息的技术。照射的光（光源位于图中右下角）在时间方向的变色图案中分配了 二进制信息。该技术的特点是抗噪性强，即使在不足10Hz的低频率下，也不容易被肉眼识别。这项技术已在“Japanet Takata”的网购专用频道，面向电视影像实现实用化，用于LED照明用应用。该技术需要能够以RGB全彩色改变颜色的照明装置，目标是先针对已拥有上 述照明装置的舞台照明及建筑物照明等实现实用化。

可用于监测工厂的状态

中川指出，“通过将普通摄像头作为接收器使用，可以同时获得某个空间内的位置信息和个体识别等其他信息，这也是可见光通信备受关注的原因之一”。如果使用像监控摄像头等固定摄像头，就可以通过图像本身确认物体的位置，通过可见光通信确认物体的信息。“即使是正在移动的物体以及经常重叠在一起移动的两个物体，也可以进行识别，不会像电波那样受到干扰”。在会议部分，NTT通信科学基础研究所介绍了在体育馆及托儿所等使用可见光通信管理用户心率的方法。用户身上带着LED光源，发送心率信息，利用固定摄像头确认。用户不用详细指定自己的位置，监测方就可以一次性掌握每个用户的位置和心率。

中川举例说，“可见光通信还可用于无人飞行器的牌照，只需在飞行器上安装LED，监控方就在监控机影的同时进行管理”。这类应用面临的课题是如何跟上移动光源（发送方）的速度。展览会上，NEC工程公司演示了对移动速度为50cm/秒左右的4个光源进行监控的“可见光通信高速接收摄像头”。该公司在横640像素×纵100像素、1500帧/秒的摄像头上配备了以750bps的速度进行并行处理的硬件，几乎毫无中断地显示了ID和实时的附带信息。卡西欧计算机则利用该公司开发的使用3种颜色的可见光通信技术“picalico”进行了无人机监控演示。该演示组合使用了60帧/秒的摄像头和电脑，当飞行器突然移动时，出现了ID显示中断的情况。另外，卡西欧计算机还展示了在制造装置状态“指示灯”上使用可见光通信的技术，具体来说就是，即使不铺设网络，只要将通常的指示灯换成支持可见光通信的指示灯，能利用摄像头来获得包括错误ID在内的信息，那么就能监控工厂内的状态。

NEC工程的“可见光通信高速接收摄像头”（左上）。演示中，读取了节拍器顶端和转盘上的共4个光源（右上）的信息（下方）。最多可以读取1000个光源的数据。

卡西欧计算机利用可见光通信技术“picalico”演示无人机监控。接收到了两台飞行器的ID。如果是静止点，最多可以支持50点。

利用了可以掌握位置和状态这一点，可利用“picalico”技术在工厂内管理设备。可以通过画面掌握情况，每隔一段时间记录各机器的状态。不需要铺设 LAN，因此在需要特别频繁改变布局的场所非常有用。通过改变摄像头的性能，包括分辨率、望远、广角等，可以支持各种监控范围。

中川介绍称，“过去在可见光通信方面，使用高帧率的高性能摄像头的研究非常多，最近的研究重心放在了使用（智能手机配备的）30帧/秒等普通摄像头可以发 送多大的信息量上”。将毫不相关的通信工程与图像工程融合在一起的研究能发展到什么程度，对于可见光通信今后的发展来说是一个重要因素。（责编：Flora）

另外，作为可见光通信的可能性，还有人提出了将其用作教材的方案。日本冈山县立大学设计学部副教授儿玉由美子设计出了没有温度显示功能、通过闪闪发光的可 见光通信在智能手机上显示温度的“发光温度计设计”套件，并在中国台湾云林科技大学将其用在了产品设计的讲义中。上面右图中就是该套件，在“Gadget Renesas GR-KURUMI”板卡上组合了温度计、卡西欧计算机的“picalico”以及电池。左图中是作品之一“My Heart 28℃”。外观像婚戒的温度计利用了可见光通信中光不断闪烁的特点。儿玉介绍称，其特点是利用了可见光通信是“可以看到的”通信这一点。学生们可以切身感 受到通信的存在。

来源：日经技术在线

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