一、課題來源與背景： 本課題是2015年廣東省自然科學(xué)基金團隊項目“基于plc+vlc的超高速聯(lián)合通信技術(shù)研究”，編號：2015a030312006 ，本課題獲得省科技300萬元專項經(jīng)費支持，并在2021年12底順利完成項目驗收。 可見光通信是寬帶高速近距離通信的重要手段，可見光通信為解決物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模接入需求、克服無線通信的頻譜短缺問題、滿足無線通信盲區(qū)覆蓋和綠色節(jié)能等重大社會需求提供了一種可行的途徑，是具有廣闊應(yīng)用前景的下一代無線通信技術(shù)之一，可形成巨大產(chǎn)值的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。另外，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。

二、研究目的與意義： 本課題深入研究可見光融合電力線通信(vlc-plc)中精確定位、高速可靠傳輸和系統(tǒng)構(gòu)架的理論及產(chǎn)業(yè)化實現(xiàn)技術(shù)，與上下游企業(yè)密切配合逐步開展產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用工作，服務(wù)于包括led照明、智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市在內(nèi)的國家與廣東省重要發(fā)展領(lǐng)域。 三、主要論點和論據(jù)： 當(dāng)前，可見光通信與定位存在著許多迫切需要解決的問題，包括：1、適用于高、中、低速各類應(yīng)用的可見光傳輸技術(shù)仍待完善，需要研究可見光無線局域網(wǎng)中上下行機制、多址接入、干擾抑制等關(guān)鍵技術(shù)，完善網(wǎng)絡(luò)功能，提升網(wǎng)絡(luò)吞吐量，提高網(wǎng)絡(luò)魯棒性。2、針對短距離高精度定位的需求，解決現(xiàn)有短距離定位技術(shù)存在的定位精度低、算法復(fù)雜度高、定位設(shè)備功耗大、定位距離不足、對不同室內(nèi)環(huán)境需要進行個性化建模、需定期進行系統(tǒng)校準(zhǔn)等問題。3、可見光局域網(wǎng)與其他射頻局域網(wǎng)、公網(wǎng)等異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的橋接、融合機制尚不明晰，需要研究可見光網(wǎng)絡(luò)融合體系架構(gòu)，研究vlc、plc、現(xiàn)有無線局域網(wǎng)、光纖/oplc等異構(gòu)融合的高速光電協(xié)同網(wǎng)絡(luò)，研究多光源協(xié)同通信機制以及用戶高速移動切換（水平切換）機制，研究異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入策略以及網(wǎng)絡(luò)感知、切換（垂直切換）技術(shù)，優(yōu)化異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合方案。 四：創(chuàng)見與創(chuàng)新 1、本課題提出了一種高精度室內(nèi)可見光定位方法，該方法使用攝像頭與姿態(tài)傳感器，結(jié)合了可見光成像通信與圖像定位技術(shù)，定位精度可以達到厘米量級。該方法針可以在室內(nèi)精細作業(yè)、智能機器人等領(lǐng)域應(yīng)用，并且可以通過app在智能終端上實現(xiàn)。 2、本課題提出了一種室內(nèi)多l(xiāng)ed燈協(xié)同通信方法，提出利用多面體結(jié)構(gòu)的可見光mimo接收機，降低多l(xiāng)ed燈傳輸子信道間相關(guān)性，提高多燈協(xié)同通信的復(fù)用效率。 3、本課題研制了一套包括“照通一體化”燈具、plc-vlc融合網(wǎng)絡(luò)、vlc收發(fā)終端等的可見光通信系統(tǒng)，能為電磁敏感、電磁屏蔽、無線電信號深度衰落場合提供良好的通信解決方案。 4、本課題提出了一種基于復(fù)合光ofdm的軟頻率復(fù)用小區(qū)間干擾消除方法，在一個光源上同時傳輸aco和dco的ofdm，接收端可以無干擾的同時恢復(fù)兩種ofdm調(diào)制的數(shù)據(jù)，并利用軟頻率復(fù)用方法有效避免了非同源下行可見光通信源之間的數(shù)據(jù)干擾，顯著提高了處在小區(qū)交界處的用戶的數(shù)據(jù)傳輸率。 5、本課題提出了基于可見光通信的面向地下隧道巡檢的通信、定位解決方案，并開發(fā)功能樣機。地下隧道內(nèi)無法利用對講機或手機等設(shè)備進行通信，隧道巡檢人力成本較高，且無法準(zhǔn)確定位人員位置，安全風(fēng)險較大。利用可見光通信技術(shù)，創(chuàng)新解決地下隧道內(nèi)的通信問題，降低人力投入，保障生產(chǎn)安全。 五：社會經(jīng)濟效益 本課題將進一步提升未來物聯(lián)網(wǎng)的通信能力，豐富物聯(lián)網(wǎng)的通信手段，能夠在電磁敏感、無線電信號深度衰落、安全通信的場合建立起高速傳輸網(wǎng)絡(luò)，為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)；能夠支撐高密度的順暢接入網(wǎng)絡(luò)，為它們提供高吞吐率的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；為豐富的工業(yè)、家庭應(yīng)用提供精確的定位、導(dǎo)航支撐，保障工業(yè)生產(chǎn)安全和人員安全；拓展智能電網(wǎng)已有的plc傳輸方式，通過plc-vlc實現(xiàn)有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的自然融合，使得信息服務(wù)深度覆蓋照明所及的廣闊區(qū)域。 六：歷年獲獎情況 1、課題成果“internet of lights”，獲2021年國際電聯(lián)wsis champion award； 2、課題成果“advanced integrated visible light and power line communication system”，獲得2019年第47屆國際發(fā)明展會（日內(nèi)瓦）金獎。 3、課題成果“電力線和可見光融合的通信方法及系統(tǒng)”，獲2019年第23屆全國發(fā)明展覽會·一帶一路暨金磚國家技能發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新大賽“發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎·項目獎”金獎。 4、課題成果“可見光通信與電力線深度融合框架及關(guān)鍵技術(shù)”，獲得2015年中國光學(xué)工程學(xué)會科技創(chuàng)新二等獎。 5、課題成果“面向能源互聯(lián)網(wǎng)的新型電力線通信關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”獲得中國教育部科學(xué)技術(shù)進步二等獎。 6、課題成果“電力線和可見光融合的通信方法及系統(tǒng)” 2021年獲得第15屆北京發(fā)明創(chuàng)新大賽金獎。 七：成果簡介 本課題面向plc+vlc的聯(lián)合高速通信技術(shù)、基于可見光的高精度定位和短距離中低速成像通信系統(tǒng)開展了關(guān)鍵技術(shù)研究及系統(tǒng)級的仿真與評估，共申請發(fā)明專利22項，獲得其中15項發(fā)明專利授權(quán)、5項實用新型專利授權(quán)，參與提交了5個標(biāo)準(zhǔn)化建議草案，累計發(fā)表sci和ei論文48篇。