物联网学报 ›› 2022, Vol. 6 ›› Issue (3): 1-13.doi: 10.11959/j.issn.2096-3750.2022.00278

• 专题:物联网与无线光通信 •    下一篇

无线光通信与物联网

张在琛1,2,3, 尤肖虎1,2,3, 党建1,2,3, 吴亮1,2,3, 朱秉诚1,2,3, 陈绩1,2, 汪磊1,2,3   

  1. 1 东南大学移动通信国家重点实验室,江苏 南京 210096
    2 东南大学教育部移动信息通信与安全前沿科学中心,江苏 南京 210096
    3 网络通信与安全紫金山实验室,江苏 南京 211111
  • 修回日期:2022-06-30 出版日期:2022-08-05 发布日期:2022-08-08
  • 作者简介:张在琛(1975- ),男,博士,东南大学、网络通信与安全紫金山实验室教授,主要研究方向为6G移动通信系统、无线光通信和量子信息技术等
    尤肖虎(1962- ),男,博士,东南大学移动通信国家重点实验室主任,主要研究方向为无线移动通信与信号处理
    党建(1985- ),男,博士,东南大学、网络通信与安全紫金山实验室副教授,主要研究方向为光无线通信技术和大规模移动通信技术
    吴亮(1984- ),男,博士,东南大学、网络通信与安全紫金山实验室副教授,主要研究方向为MIMO传输技术、感知通信一体化技术、无线定位技术、无线光通信技术等
    朱秉诚(1988- ),男,博士,东南大学、网络通信与安全紫金山实验室副研究员,主要研究方向为无线光定位、无线光通信和移动通信技术
    陈绩(1991- ),男,博士,东南大学副研究员,主要研究方向为无线光通信、智能光子计算、超构光子学和先进成像技术等
    汪磊(1988- ),男,博士,东南大学、网络通信与安全紫金山实验室副研究员,主要研究方向为微纳光子超表面、光子智能芯片和6G新空口技术等
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(61971136);国家自然科学基金资助项目(61960206005);国家自然科学基金资助项目(62171127);国家自然科学基金资助项目(61803211);国家自然科学基金资助项目(62101127);教育部科技领军人才团队项目(2242022k30001)

Optical wireless communication and internet of things

Zaichen ZHANG1,2,3, Xiaohu YOU1,2,3, Jian DANG1,2,3, Liang WU1,2,3, Bingcheng ZHU1,2,3, Ji CHEN1,2, Lei WANG1,2,3   

  1. 1 National Mobile Communications Research Laboratory, Southeast University, Nanjing 210096, China
    2 Frontiers Science Center for Mobile Information Communication and Security of Ministry of Education, Southeast University, Nanjing 210096, China
    3 Purple Mountain Laboratories, Nanjing 211111, China
  • Revised:2022-06-30 Online:2022-08-05 Published:2022-08-08
  • Supported by:
    The National Natural Science Foundation of China(61971136);The National Natural Science Foundation of China(61960206005);The National Natural Science Foundation of China(62171127);The National Natural Science Foundation of China(61803211);The National Natural Science Foundation of China(62101127);The Science and Technology Leading Talent Team Project of Ministry of Education(2242022k30001)

摘要:

无线光通信具有频谱免授权、电磁兼容性好等许多与射频无线通信截然不同的优良性质,使其有望成为未来物联网差异化发展的重要技术驱动力。首先,从无线光通信的光源和光学器件出发,介绍了其基本原理和限制;接着,从信道建模、信号调制、阵列通信和高精度定位等角度探讨了无线光通信的若干关键技术;在此基础上,依据下一代物联网对峰值速率、感知精度、能量传输和安全保密等技术指标的需求,分析了无线光通信如何使能下一代物联网;最后进行了总结。

关键词: 无线光通信, 物联网, 光源, 阵列通信, 高精度定位

Abstract:

Optical wireless communication (OWC) entitles many advantageous properties such as unlicensed spectrum, high electromagnetic compatibility, compared with its radio frequency wireless counterpart, which enables it to be a potential important driving factor for the diverse developments of future internet of things (IoT).Starting from the optical sources and optical devices, some basic principles and limitations of OWC were introduced.Then, some key technologies, including channel modeling, signal modulation, array communication and high-precision positioning were discussed.Based on those and according to the requirements on peak data rate, sensing precision, energy transfer and security and confidentiality of the next generation IoT, the role of OWC as a technological enabler for next generation IoT was analyzed.Finally, related conclusions were given.

Key words: optical wireless communication, internet of things, optical source, array communication, high precision positioning

中图分类号: 

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