可見光通信芯片

有光照就可上網(wǎng)

可見光通信是利用半導(dǎo)體照明（LED）的光線實現(xiàn)“有光照就能上網(wǎng)”的新型高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。

“用可見光通信不僅安全、穩(wěn)定、快速、，而且成本低廉。”院士鄔江興說， 可見光通信技術(shù)綠色低碳、可實現(xiàn)近乎零耗能通信，還可有效避免無線電通信電磁信號泄露等弱點，快速構(gòu)建抗干擾、抗截獲的安全信息空間。

速度比5G快10倍

“可見光通信是10GB寬帶智慧家庭信息網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，5G移動通信將提供1個G的通信速率，可見光通信要比它快10倍。”鄔江興說。

據(jù)介紹，此次發(fā)布的芯片組可支持每秒G比特量級的高速傳輸，兼容主流中高速接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可為室內(nèi)及家庭綠色超寬帶信息網(wǎng)絡(luò)、基于虛擬現(xiàn)實功能的家庭智慧服務(wù)、高速無線數(shù)據(jù)傳輸、水下高速無線信息傳送、特殊區(qū)域移動通信等領(lǐng)域可見光通信應(yīng)用提供芯片級的產(chǎn)品。所以LiFi的光源不管是LED還是LD，都是要輸出白光，而白光的顏色質(zhì)量對于照明來說是非常重要的。

LiFi光源的顏色

與WiFi只是關(guān)注通信性能的提升不同，LiFi的照明系統(tǒng)必須要考慮在提升通信性能的同時保證照明的質(zhì)量。所以LiFi的光源不管是LED還是LD，都是要輸出白光，而白光的顏色質(zhì)量對于照明來說是非常重要的。

LED燈具顏色特征參數(shù)可以由光譜功率分布（SPD）來計算。SPD是相對于光波長的輸出強度分布的數(shù)學(xué)表達(dá)，可以提供關(guān)于光譜組分的詳細(xì)信息。在LiFi系統(tǒng)中，隨著LED的驅(qū)動電流變化，SPD會有偏差。偏差的SPD能導(dǎo)致感知的色點漂移并且會影響顏色的顯色特性，而LiFi中的特殊調(diào)制技術(shù)會更加容易受顏色質(zhì)量退化的影響。通過用SPD模型測量驅(qū)動電流變化帶來的SPD偏差，從而可以評價LiFi調(diào)制的顏色質(zhì)量。在輸出的串行數(shù)據(jù)流中加入奇偶校驗位，并對從外部接收的數(shù)據(jù)流進(jìn)行奇偶校驗。

但是用SPD模型表征LiFi的顏色質(zhì)量有很多缺點：模型中需要大量的擬合參數(shù)只能通過LED測試的 經(jīng)驗獲得；SPD模型設(shè)計是建立在相對靜止的條件，不能解釋LiFi在高頻電流振蕩下的情況；否則，與不同網(wǎng)卡（每一個網(wǎng)卡連接一個網(wǎng)段）相連的設(shè)備之間，以及不同的局域網(wǎng)之間無法進(jìn)行通信。很難用一個SPD模型來適用于所有的LED類型，例如不能解釋PC-LED中的熒光粉材料產(chǎn)生的額外影響。另一方面可以檢測LiFi在工作條件下的實時顏色特性，對于高亮度LED產(chǎn)品，LED的制造商需要提供不同驅(qū)動電流和調(diào)制頻率下的顏色數(shù)據(jù)，如SPD、顏色坐標(biāo)和顯色指數(shù)（CRI）。

因為LiFi在傳輸數(shù)據(jù)或者空閑狀態(tài)時需要提供足夠亮度的無閃爍照明服務(wù)，所以LiFi設(shè)備需要具備閃爍去除和亮度調(diào)節(jié)的功能。在IEEE發(fā)布的IEEEPAR1789《LED照明閃爍的潛在健康影響（草案）》中采用了波動深度對閃爍問題進(jìn)行評價。而LiFi的光源調(diào)制頻率至少是每秒數(shù)百萬次，所以LiFi光源的閃爍是屬于級別的。在亮度調(diào)節(jié)方面，除了OOK（開關(guān)鍵控）和VPPM（可變脈沖位置調(diào)制），還有CSK（色漂鍵控）調(diào)節(jié)。UART是一個并行輸入成為串行輸出的芯片，通常集成在主板上，多數(shù)是16550AFN芯片。

通信端口UART指的是什么？

因為計算機內(nèi)部采用并行數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，不能直接把數(shù)據(jù)發(fā)到Modem，必須經(jīng)過UART整理才能進(jìn)行異步傳輸，其過程為:CPU先把準(zhǔn)備寫入串行設(shè)備的數(shù)據(jù)放到UART的寄存器(臨時內(nèi)存塊)中，再通過FIFO(First Input First Output，先入先出隊列)傳送到串行設(shè)備，若是沒有FIFO，信息將變得雜亂無章，不可能傳送到Modem。 UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 通用異步收發(fā)器 UART是用于控制計算機與串行設(shè)備的芯片。如果一個服務(wù)器上安裝了多個網(wǎng)卡，或要采用路由器等設(shè)備進(jìn)行兩個局域網(wǎng)的互連時，則不能使用NetBEUI通信協(xié)議。

有一點要注意的是，它提供了RS-232C數(shù)據(jù)終端設(shè)備接口，這樣計算機就可以和調(diào)制解調(diào)器或其它使用RS-232C接口的串行設(shè)備通信了。作為接口的一部分，UART還提供以下功能:將由計算機內(nèi)部傳送過來的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為輸出的串行數(shù)據(jù)流。將計算機外部來的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字節(jié)，供計算機內(nèi)部使用并行數(shù)據(jù)的器件使用。在輸出的串行數(shù)據(jù)流中加入奇偶校驗位，并對從外部接收的數(shù)據(jù)流進(jìn)行奇偶校驗。在輸出數(shù)據(jù)流中加入啟停標(biāo)記，并從接收數(shù)據(jù)流中刪除啟停標(biāo)記。處理由鍵盤或鼠標(biāo)發(fā)出的中斷信號(鍵盤和鼠標(biāo)也是串行設(shè)備)?？梢蕴幚碛嬎銠C與外部串行設(shè)備的同步管理問題。有一些比較的UART還提供輸入輸出數(shù)據(jù)的緩沖6區(qū)，現(xiàn)在比較新的UART是16550，它可以在計算機需要處理數(shù)據(jù)前在其緩沖區(qū)內(nèi)存儲16字節(jié)數(shù)據(jù)，而通常的UART是8250。白光LED的光效超過100lm/W并達(dá)到200lm/W(可以完全取代現(xiàn)有的照明設(shè)備)在不久的將來即可實現(xiàn)。