可见光通信在室外LED路灯上的实现

现场测试选择在某人车较少的路段，共安装已加装光通信控制器的LED 路灯( 160W) 10 盏，路灯灯高11 米，路灯间距35 米。通过光通信要求实时读取路灯数据包括: 该控制器UID、该路灯品牌、标称功率、配套电器品牌及类型、路灯工作电压、电流、有功功率、功率因素、温度( 图9、表1) 。

图9 现场测试示意图

表1光通信对路面照度的影响

开启光通信时，LED 光源无人眼可识别闪烁，但路面照度下降到与调光50% 时一致，这是测试系统所采用调制方式功率利用率不高的原因造成的。当采用更为先进的PPM，甚至是DPPMDPIM，将能够获得更好的功率利用率和频带利用率( 表2) 。

表2 读取成功率与R 值的关系

经测试，当位于所测LED 路灯灯头下方，所有路灯的数据读取成功率均为100%，成功读取时间小于1S。由于采用了遮光罩设计，在不断增大R 值的同时始终指向光源位置，光接收机受环境光照或其他路灯的干扰情况可以忽略，其接收可靠性与光源的辐射功率密度以及光传感器的接收灵敏度有直接关系。

由此可见，虽然在该实现方案中存在通信速率过低、影响路灯照度等方面的问题，但LED 路灯实现可见光通信完全可行。且针对日常路灯巡检与管理，可见光通信方式无疑提供了一个简单、快速了解路灯实时运行状态的新思路和新途径。

4 总结

可见光通信在国内外还处于起步和摸索阶段，但其应用前景非常看好。本研究通过采用相应的调制解调技术，借由现有的技术与设备条件，快速验证了LED 路灯实现可见光通信的可行性，并且通过光通信方式完成了对LED 路灯工作状态的实时数据传送，为路灯智能化管理提供了一个新的思路和参考。同时随着技术的进步与方案的优化，LED 路灯实现光通信的意义将不仅限于此，其将彻底颠覆对于城市路灯的原有价值定义，路灯将不在局限于提供道路照明功能，而将作为一个遍布城市的通信接入点而存在，为智能交通、智慧城市的实现提供新的发展方向和动力。