可见光无线通信：依托专利 点亮未来

        新闻背景

　　只要有光就能上网，有没有这样的好事？据新华社报道，近日，经工业和信息化部测试认证，我国“可见光通信系统关键技术研究”项目近日获得重大突破，利用LED灯的光线就能实现数据传输，实时通信速率达到50GB/秒，相当于0.2秒就能下载一部高清电影。

　　家里的台灯、马路上的路灯、汽车座位上方的头灯，只要有光，用户就可以上网，这主要得益于可见光无线通信技术（LiFi）。可见光无线通信技术是一种利用可见光波谱进行数据传输的全新无线传输技术，其最早是由日本庆应义塾大学和索尼公司于2000年提出的。随后，欧美一些国家的大学和科研院所进行了跟进研究。2011年，英国爱丁堡大学的哈拉尔德·哈斯教授在一次演讲中首次将该技术称为LiFi。

　　自2011年开始，我国相关部门开始了可见光无线通信技术的研究，“可见光通信系统关键技术研究”是我国“863计划”项目之一，由解放军信息工程大学联合国内多家研究机构共同负责。2013年，复旦大学对外宣布在实验室成功实现了利用屋内可见光传输网络信号，当时的实测速率最高可达3.25GB/秒。

　　技术研发后来居上

　　相对于目前使用的无线通信技术，可见光无线通信技术具有高速率、宽频谱、高保密、低成本等优势，具有良好的发展前景和巨大的市场应用空间，是当前欧美日韩等国家和地区竞相投资研发的热点技术之一。

　　目前，全球各国研究机构纷纷在可见光无线通信技术领域加强技术创新和专利布局。专利申请技术内容涉及照明装置（信号发射装置）、信号接收终端、信号调制、编码以及解调技术、信号传输技术、信号接收技术、专用芯片技术等。下面笔者对世界各国研究机构在该领域的专利布局态势进行分析。

　　笔者经过专利文献检索发现，截至2015年11月30日，在可见光无线通信技术领域，全球申请人已经提交了4400多件专利申请，其中，申请人在2014年和2015年提交的专利申请量达到1400件，这也反映出可见光无线通信技术目前正处于高速发展期。

　　笔者对专利申请数据进行分析后发现，我国申请人共提交了1700多件专利申请，位居全球第一，占全球专利申请总量的1/3以上。美国、日本和韩国申请人的专利申请量分别位居第二位至第四位，这3个国家的申请人提交的专利申请均为100件左右，而其他国家申请人提交的专利申请均不足100件。从全球专利申请量排名来看，我国在可见光无线通信技术领域的技术研发虽然起步较晚，但有后来居上之势。

　　目前，全球在可见光无线通信技术领域提交专利申请最多的申请人为韩国三星电子、中国深圳光启和日本松下电器，其专利申请量分别为300件、150件和110件。笔者对国内申请人进行了分析，在高校方面，解放军信息工程大学、复旦大学、东南大学、清华大学和北京邮电大学等高校在该领域提交了一定数量的专利申请；在企业方面，提交专利申请较多的企业除了深圳光启外，还有中兴通讯、华为公司等。值得一提的是，国内申请人中还有一家专利运营公司--北京智谷睿拓技术服务有限公司，该公司成立于2012年8月。目前，该公司拥有11件可见光无线通信技术领域的专利申请。

　　市场推广面临困难

　　随着可见光无线通信技术的快速发展，我国在该领域涌现了一批实力较强的企业，比如三安光电、鸿利光电、勤上光电等。其中，2015年7月，三安光电与上海航天电子通讯设备研究所进行合作，共同研发并推出了LED智能照明通讯产品。勤上光电早在2014年就与中国科学院签订了LED无线光通信合作协议，使LED灯具备了远程数据传输和无线传输功能。

　　在可见光无线通信技术领域，尽管我国企业和相关研究机构发展迅猛，且该产业具有巨大的市场发展空间，但该技术的产业化之路仍面临诸多困难，比如信号易被切断、数据难回传、无专用探测器、信号干扰严重、无专业集成芯片等。此外，该技术还未形成完整的产业链，大部分产品仍然停留在实验室阶段。

        产业化之路虽然面临诸多困难，但我们仍然可以对可见光无线通信技术的未来发展充满信心。根据相关机构预测，2018年，可见光无线通信技术的市场份额将达到60亿美元，未来的应用市场份额有可能达到万亿美元规模。与此同时，它还是可以应用于LED照明、物联网和通信领域的新技术。未来，在航空、航海、地铁、高铁、室内导航和矿井作业等诸多领域，我们都可能见到可见光无线通信技术的身影。