近年來，照明已從由白熾燈或熒光燈組成的只能照亮空間的相對低技術領域迅速向不斷增長的高科技市場發(fā)展。

照明領域的這場革命在很大程度上得益于有了低功耗的LED和高效、越趨智能的照明驅動器。

雖然許多人可能認為通過光傳輸數(shù)據(jù)的想法是個新的概念，但它自1880年以來一直存在，當時Alexander Graham Bell（電話的發(fā)明者）開發(fā)了“光電電話”，能夠通過可見光傳輸語音。

射頻（RF）成為最受歡迎的長距離數(shù)據(jù)傳輸媒介，原因有很多，包括能夠覆蓋長距離，而用光是不現(xiàn)實的。

然而，近年來--由于射頻頻譜越來越擁擠--人們對使用光作為數(shù)據(jù)傳輸媒介有了更大興趣。

事實上，使用可見光傳輸數(shù)據(jù)有很多優(yōu)勢--特別是在室內(nèi)。擁擠的射頻頻譜意味著來自相鄰頻率的干擾要大得多，需要更多的屏蔽和過濾，增加了設計成本。

可見光頻譜涵蓋了430 THz到790 THz頻段，該頻段不受管制且完全可用。

圖 1. VLC 系統(tǒng)通常使用光譜的可見光部分

許多通信系統(tǒng)需要低延遲操作，例如那些正探索用于車輛對車輛 （V2V） 通信的系統(tǒng)。剎車燈可以被調(diào)制，讓后車知道剎車已被操作——這將是即時的，但對于 RF，延遲可能是災難性的。RF 很容易被攔截，而光的局部特性增加了安全性，特別是因為光不能像 RF 那樣穿透墻壁。

對現(xiàn)有基于LED的燈具的光強度或頻率進行調(diào)制，可使數(shù)據(jù)的傳輸方式與射頻載波的調(diào)制方式基本相同。這開辟了許多應用，包括基于光的Wi-Fi式網(wǎng)絡和水下使用。此外，射頻與某些環(huán)境不兼容，包括存在爆炸性環(huán)境的石油、天然氣和采礦業(yè)，以及必須避免對敏感設備產(chǎn)生干擾的醫(yī)院和飛機上。

通過燈光傳輸數(shù)據(jù)的能力幾乎不需要超過LED所需的功率，而且安裝成本很低，因為在許多情況下，照明設備已經(jīng)到位了。雖然燈光的閃爍很容易被接收器如智能手機檢測到，但由于人類視覺的持久性，所使用的頻率是不被察覺的，所以該技術對用戶沒有影響。

一旦數(shù)據(jù)能夠通過光來傳輸，就會出現(xiàn)一些有趣和創(chuàng)新的應用。其中一個應用是利用光來創(chuàng)建一個室內(nèi)定位系統(tǒng)，其工作原理與GPS類似，但沒有與傳統(tǒng)方法相關的問題。一般來說，GPS信號很難穿透建筑物，而且由于信號在墻壁上反射，多徑傳播幾乎不可能準確定位。其他基于射頻的方法也存在類似的反射問題，包括藍牙低功耗（Bluetooth LE），精確度限制在幾米之內(nèi)。

通過在每個LED鎮(zhèn)流器中嵌入唯一標識符或地址，并將其調(diào)制到LED驅動器中，建筑物內(nèi)的每個燈具都可以傳輸一個與其確切位置相關的唯一代碼。這信號可被智能手機攝像頭等設備檢測到，一個相對簡單的算法可對三個（或更多）燈具信號進行三角測量，以提供30厘米以內(nèi)的精度--比基于BLE技術的定位系統(tǒng)高好十倍。

由于效率和緊湊的尺寸是可見光通信（VLC）系統(tǒng)的兩個主要考慮因素，設計可能具有挑戰(zhàn)性，特別是對于那些在該領域經(jīng)驗不足的人。然而，安森美半導體的先進的光引擎--NCL31000--將可見光通信所需的所有功能集成到一個緊湊的IC中。

圖 2. 先進的光引擎NCL31000

除了支持PWM調(diào)光至零電流的97%高效LED驅動器外，NCL31000還包括高效的、符合EMI標準的DC-DC轉換器，用于驅動傳感器等系統(tǒng)元件。精確的調(diào)光允許VLC操作，并且能夠真正調(diào)暗，確保沒有鬼光。此外，一個板載的模數(shù)轉換器（ADC）提供準確和詳細的診斷，可以通過內(nèi)置的I2C或SPI總線發(fā)送到本地MCU。NCL31000與一個支持多通道LED應用的配套設備--NCL31001一起提供。

用NCL31000 LED驅動器增添對室內(nèi)定位技術的支持，安森美半導體已準備好支持互聯(lián)照明的光明未來。

審核編輯：郭婷