可見(jiàn)光通信復活有望 可用于數字標牌、無(wú)人機監控等

　　展示可見(jiàn)光通信最近技術(shù)的“日本可見(jiàn)光通信國際會(huì )議暨展覽會(huì )2015”于10月26日在日本慶應義塾大學(xué)日吉校區舉行。這是全球首次舉辦以可見(jiàn)光通信為主題的國際會(huì )議暨展覽會(huì )。展覽會(huì )主要介紹了在(1)將智能手機攝像頭用作接收器的數字標牌(電子標牌)及(2)使用高性能攝像頭的無(wú)人機等的識別用途方面，技術(shù)開(kāi)發(fā)的進(jìn)展情況等。

　　可見(jiàn)光通信在10年前曾備受關(guān)注，但后來(lái)并沒(méi)有應用實(shí)例出現。但日本可見(jiàn)光通信協(xié)會(huì )理事、日本慶應義塾大學(xué)名譽(yù)教授中川正雄表示，“最近兩年，可見(jiàn)光通信再次受到關(guān)注，也開(kāi)始出現一些實(shí)用化事例”。配備“攝像頭”、“應用軟件”及“無(wú)線(xiàn)通信”這三個(gè)要素的智能手機得到普及是首要原因。實(shí)際上，在(1)數字標牌用途方面，已有幾個(gè)實(shí)用化事例。展覽會(huì )上展出了東京國際展示會(huì )場(chǎng)決定在2016年春季引進(jìn)的松下開(kāi)發(fā)的“光ID服務(wù)解決方案”，以及富士通開(kāi)發(fā)的已達到實(shí)用水平(2015年度內開(kāi)始驗證實(shí)驗)的“連接實(shí)物與信息的LED照明技術(shù)”等。由于可見(jiàn)光通信可以發(fā)送ID及URL，因此，通過(guò)讓智能手機的攝像頭對準各種廣告(海報)，就能利用AR(增強現實(shí))技術(shù)提供多語(yǔ)言信息，還可以將可見(jiàn)光通信用于在文字信息與語(yǔ)音信息間切換的無(wú)障礙顯示等。因此，面向2020年的東京奧運會(huì )，可見(jiàn)光通信的需求有望擴大。

　　松下的“光ID服務(wù)解決方案”?？梢愿鶕?0kHz的閃爍，間隔零點(diǎn)幾秒讀取32位或120位的數據。利用了智能手機攝像頭(感光元件)通過(guò)水平線(xiàn)讀取圖像的特性，通過(guò)讀取時(shí)間差在1張圖像中表現出的明暗，來(lái)讀取光源的閃爍。市售的HD級感光元件就可以使用。

　　富士通的“連接實(shí)物與信息的LED照明技術(shù)”是拍攝被光照到的實(shí)物便可讀取ID信息的技術(shù)。照射的光(光源位于圖中右下角)在時(shí)間方向的變色圖案中分配了 二進(jìn)制信息。該技術(shù)的特點(diǎn)是抗噪性強，即使在不足10Hz的低頻率下，也不容易被肉眼識別。這項技術(shù)已在“Japanet Takata”的網(wǎng)購專(zhuān)用頻道，面向電視影像實(shí)現實(shí)用化，用于LED照明用應用。該技術(shù)需要能夠以RGB全彩色改變顏色的照明裝置，目標是先針對已擁有上 述照明裝置的舞臺照明及建筑物照明等實(shí)現實(shí)用化。

　　可用于監測工廠(chǎng)的狀態(tài)

　　中川指出，“通過(guò)將普通攝像頭作為接收器使用，可以同時(shí)獲得某個(gè)空間內的位置信息和個(gè)體識別等其他信息，這也是可見(jiàn)光通信備受關(guān)注的原因之一”。如果使用像監控攝像頭等固定攝像頭，就可以通過(guò)圖像本身確認物體的位置，通過(guò)可見(jiàn)光通信確認物體的信息。“即使是正在移動(dòng)的物體以及經(jīng)常重疊在一起移動(dòng)的兩個(gè)物體，也可以進(jìn)行識別，不會(huì )像電波那樣受到干擾”。在會(huì )議部分，NTT通信科學(xué)基礎研究所介紹了在體育館及托兒所等使用可見(jiàn)光通信管理用戶(hù)心率的方法。用戶(hù)身上帶著(zhù)LED光源，發(fā)送心率信息，利用固定攝像頭確認。用戶(hù)不用詳細指定自己的位置，監測方就可以一次性掌握每個(gè)用戶(hù)的位置和心率。

　　中川舉例說(shuō)，“可見(jiàn)光通信還可用于無(wú)人飛行器的牌照，只需在飛行器上安裝LED，監控方就在監控機影的同時(shí)進(jìn)行管理”。這類(lèi)應用面臨的課題是如何跟上移動(dòng)光源(發(fā)送方)的速度。展覽會(huì )上，NEC工程公司演示了對移動(dòng)速度為50cm/秒左右的4個(gè)光源進(jìn)行監控的“可見(jiàn)光通信高速接收攝像頭”。該公司在橫640像素×縱100像素、1500幀/秒的攝像頭上配備了以750bps的速度進(jìn)行并行處理的硬件，幾乎毫無(wú)中斷地顯示了ID和實(shí)時(shí)的附帶信息。卡西歐計算機則利用該公司開(kāi)發(fā)的使用3種顏色的可見(jiàn)光通信技術(shù)“picalico”進(jìn)行了無(wú)人機監控演示。該演示組合使用了60幀/秒的攝像頭和電腦，當飛行器突然移動(dòng)時(shí)，出現了ID顯示中斷的情況。另外，卡西歐計算機還展示了在制造裝置狀態(tài)“指示燈”上使用可見(jiàn)光通信的技術(shù)，具體來(lái)說(shuō)就是，即使不鋪設網(wǎng)絡(luò )，只要將通常的指示燈換成支持可見(jiàn)光通信的指示燈，能利用攝像頭來(lái)獲得包括錯誤ID在內的信息，那么就能監控工廠(chǎng)內的狀態(tài)。

　　NEC工程的“可見(jiàn)光通信高速接收攝像頭”(左上)。演示中，讀取了節拍器頂端和轉盤(pán)上的共4個(gè)光源(右上)的信息(下方)。最多可以讀取1000個(gè)光源的數據。

　　卡西歐計算機利用可見(jiàn)光通信技術(shù)“picalico”演示無(wú)人機監控。接收到了兩臺飛行器的ID。如果是靜止點(diǎn)，最多可以支持50點(diǎn)。

　　利用了可以掌握位置和狀態(tài)這一點(diǎn)，可利用“picalico”技術(shù)在工廠(chǎng)內管理設備?？梢酝ㄟ^(guò)畫(huà)面掌握情況，每隔一段時(shí)間記錄各機器的狀態(tài)。不需要鋪設 LAN，因此在需要特別頻繁改變布局的場(chǎng)所非常有用。通過(guò)改變攝像頭的性能，包括分辨率、望遠、廣角等，可以支持各種監控范圍。

　　中川介紹稱(chēng)，“過(guò)去在可見(jiàn)光通信方面，使用高幀率的高性能攝像頭的研究非常多，最近的研究重心放在了使用(智能手機配備的)30幀/秒等普通攝像頭可以發(fā) 送多大的信息量上”。將毫不相關(guān)的通信工程與圖像工程融合在一起的研究能發(fā)展到什么程度，對于可見(jiàn)光通信今后的發(fā)展來(lái)說(shuō)是一個(gè)重要因素。(責編：Flora)

　　另外，作為可見(jiàn)光通信的可能性，還有人提出了將其用作教材的方案。日本岡山縣立大學(xué)設計學(xué)部副教授兒玉由美子設計出了沒(méi)有溫度顯示功能、通過(guò)閃閃發(fā)光的可見(jiàn)光通信在智能手機上顯示溫度的“發(fā)光溫度計設計”套件，并在臺灣國立云林科技大學(xué)將其用在了產(chǎn)品設計的講義中。上面右圖中就是該套件，在“Gadget Renesas GR-KURUMI”板卡上組合了溫度計、卡西歐計算機的“picalico”以及電池。左圖中是作品之一“My Heart 28℃”。外觀(guān)像婚戒的溫度計利用了可見(jiàn)光通信中光不斷閃爍的特點(diǎn)。兒玉介紹稱(chēng)，其特點(diǎn)是利用了可見(jiàn)光通信是“可以看到的”通信這一點(diǎn)。學(xué)生們可以切身感 受到通信的存在。