隨著用戶需求的日益增長，傳統(tǒng)無線通信技術(shù)的頻譜資源呈現(xiàn)緊張態(tài)勢。而電磁波中的可見光波段頻譜資源豐富，頻段寬闊，在通信領(lǐng)域中尚未得到有效開發(fā)與利用，因此可見光通信（VisibleLightCommunication,VLC）技術(shù)一經(jīng)提出，就被視為解決傳統(tǒng)無線電頻譜資源危機的有效方案，得到了通信領(lǐng)域中科研學者越來越廣泛的關(guān)注。
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與此同時，發(fā)光二極管（LED）產(chǎn)品在照明領(lǐng)域的優(yōu)勢日益顯著，并且兼具能夠快速切換、易于調(diào)制的特點，為VLC技術(shù)的實現(xiàn)提供了較好的信源傳輸方案。
此外，隨著光電技術(shù)以及半導體技術(shù)的飛速發(fā)展，圖像傳感器也有了里程碑式的進步。憑借著小體積，低功耗，長壽命的優(yōu)點，圖像傳感器在智能設(shè)備中也獲得了大規(guī)模應用。
當VLC技術(shù)的科研學者將視線投射到同樣可以獲取可見光信息的圖像傳感器上時，光學相機通信（OpticalCameraCommunication，OCC）技術(shù)便應運而生。
OCC技術(shù)作為VLC技術(shù)的分支，繼承了VLC技術(shù)的優(yōu)點，通過將可見光波段的光作為信息載體，在空氣中直接傳播光信號來進行通信。
發(fā)送端可以利用LED，液晶顯示器等發(fā)光器件進行工作，但與采用光電二極管作為接收端的傳統(tǒng)VLC系統(tǒng)不同，OCC系統(tǒng)的接收端可以采用搭載著圖像傳感器的數(shù)碼相機、網(wǎng)絡攝像頭、智能設(shè)備內(nèi)置相機等。
利用互補金屬氧化物半導體（CMOS）圖像傳感器的卷簾快門工作方式可將傳送的光信號捕獲并記錄下來，將所得到的圖像進行圖像處理，經(jīng)過解碼恢復出所傳送的信息。
OCC技術(shù)通常將待發(fā)送的數(shù)據(jù)信息經(jīng)過調(diào)制后加載到發(fā)光器件上，通過發(fā)出高頻閃滅的光信號來將數(shù)據(jù)信息發(fā)送出來，而這種閃滅人眼無法察覺，因此不影響其照明功能。
接收端通過利用CMOS圖像傳感器的卷簾快門工作方式來捕捉和記錄這種光信號，經(jīng)過后續(xù)圖像分析處理，能夠?qū)⑵渲邪臄?shù)據(jù)信息解調(diào)與恢復。
OCC技術(shù)實現(xiàn)通信的方式主要是通過在自然環(huán)境中直接傳播載有信息的調(diào)制光信號，因此使得OCC技術(shù)有著諸多優(yōu)于傳統(tǒng)無線通信技術(shù)的特點。
?。?）頻譜資源豐富隨著用戶需求的日益增長，傳統(tǒng)無線通信技術(shù)的頻譜資源呈現(xiàn)緊張態(tài)勢?？梢姽忸l譜的帶寬達到400THz，約是射頻頻譜的1萬倍，這表明OCC技術(shù)能夠帶來更大的帶寬以及更快的速度。使用OCC技術(shù)，絲毫不需要擔心頻譜資源問題，并且還將緩解全世界無線頻譜資源緊張的危機。
?。?）綠色環(huán)保OCC系統(tǒng)與傳統(tǒng)無線通信系統(tǒng)相比，不需要建設(shè)基站和信號發(fā)射塔，在有LED照明的地方即可提供通信服務，發(fā)送端通過LED照明系統(tǒng)向外發(fā)出光信號，所以信息傳輸過程中幾乎沒有額外的能量使用。并且，LED光源是目前照明光源中節(jié)能環(huán)保的，這使得OCC系統(tǒng)更為綠色環(huán)保，與當今社會綠色環(huán)保低碳的能源發(fā)展趨勢相符合。
（3）安全性高OCC系統(tǒng)的安全性高主要表現(xiàn)在兩個方面：一個方面是OCC系統(tǒng)對人體是相對安全的。眾所周知，傳統(tǒng)無線通信技術(shù)往往伴隨著電磁輻射問題，而OCC系統(tǒng)通過利用光波作為信息載體來完成通信，對人的身體健康不會產(chǎn)生影響，也因此對于醫(yī)院等對電磁信號敏感的部門，OCC系統(tǒng)也能夠滿足其需求。另一個方面是OCC系統(tǒng)保密性相對較高。隨著社會的進步與發(fā)展，對通信的保密性要求越來越高，傳統(tǒng)無線通信信號可以穿透墻體，所傳輸?shù)男畔⒑苋菀妆桓`取。而光波無法穿過墻體，因此通信網(wǎng)絡的范圍很容易被控制，通信的安全性顯著增強。
?。?）成本低廉OCC系統(tǒng)發(fā)送端通常采用價格低廉的LED照明光源發(fā)送光信號，而接收端采用智能設(shè)備內(nèi)置的相機來接收光信號，隨著智能手機的快速發(fā)展與廣泛應用，幾乎人手一部智能手機，因此OCC系統(tǒng)相較于需要部署基站和信號發(fā)射塔的傳統(tǒng)無線通信系統(tǒng)而言，成本顯著降低，具備應用價值。
OCC技術(shù)能夠在如下幾個方面得以應用：
?。?）特殊場所無線通信OCC技術(shù)利用光波作為信息載體來傳輸數(shù)據(jù)信息，與傳統(tǒng)無線通信技術(shù)采用的電磁波有顯著不同，可以應用于某些特殊場所，例如在飛機客艙、醫(yī)院等地方。傳統(tǒng)無線通信技術(shù)使用的電磁波會對地面與飛機之間的通信產(chǎn)生干擾，而通信設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射會對一些特殊醫(yī)院病患形成傷害，因此傳統(tǒng)無線通信方式在這些特殊場所被嚴格限制。而OCC技術(shù)既不會干擾飛機與地面間的通信電磁波，又沒有電磁輻射，所以可以在這些場合提供無線通信的服務。此外，眾所周知光波信號沒有辦法穿過室內(nèi)墻壁等建筑物，因此OCC技術(shù)擁有較高的通信安全性與保密性。在一些對保密傳輸有特定需求的場合，用戶可以通過窗簾等遮光物來確保通信內(nèi)容不被泄露。
?。?）室內(nèi)定位當前已經(jīng)存在的室內(nèi)定位系統(tǒng)在定位精度以及部署成本方面尚無法滿足廣大用戶需要，而相對成熟的室外衛(wèi)星定位技術(shù)在復雜的室內(nèi)環(huán)境下也束手無策，因此在室內(nèi)定位領(lǐng)域一直渴望新興技術(shù)的出現(xiàn)。使用光波進行通信的OCC技術(shù)由于具有高密度覆蓋、無電磁輻射、成本低廉、綠色環(huán)保等天然優(yōu)勢，在室內(nèi)定位領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注。OCC技術(shù)集通信與照明于一身，可使用室內(nèi)的照明系統(tǒng)作為位置ID或定位信息的發(fā)射源，再通過利用智能手機內(nèi)置的相機將信息捕獲記錄下來，通過圖像處理以及信息解碼等操作可將位置ID提取出來，從而實現(xiàn)用戶的室內(nèi)定位，同時也極大的降低了部署成本。并且光波不能夠穿墻的特性也可以減小照明節(jié)點之間的干擾，有利于提高定位的精度。在不久的將來，基于智能手機的高精度OCC室內(nèi)定位系統(tǒng)將可以為用戶提供高效便捷的室內(nèi)定位服務。
（3）智能交通智能交通系統(tǒng)有利于保障交通安全，控制交通流量，可以通過對交通行為的監(jiān)控實現(xiàn)交通效率的提升，并進一步節(jié)約能源，改善人們的生活。目前基于射頻的傳統(tǒng)無線通信技術(shù)可實現(xiàn)“車-路”、“車-車”的雙向通信，為智能交通系統(tǒng)提供了主要的支持。
但除了基于射頻的傳統(tǒng)無線通信技術(shù)外，OCC技術(shù)也可應用到智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域。如今越來越多的汽車前燈和尾燈使用LED照明系統(tǒng)，而記錄行車影像的行車記錄儀也普遍被安裝，這一情況對OCC技術(shù)應用到智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域提供了良好的硬件平臺。
并且OCC技術(shù)與基于射頻的傳統(tǒng)無線通信技術(shù)相比較，在智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域有如下優(yōu)勢：1）LED燈已經(jīng)廣泛應用于交通信號燈、路燈以及車燈，同時道路上，車輛上也安裝有攝像頭，因此無需額外專用通信設(shè)備部署，有助于降低成本；2）由于光波的直線傳輸特性，OCC系統(tǒng)采用視距傳輸，可提供較為精確的定位服務，基于可見光的室內(nèi)定位方案定位精度可達厘米級，高于基于射頻的定位方案；3）在交通流量大，車輛密度高時，射頻系統(tǒng)會不可避免的出現(xiàn)信號干擾、信號延時等問題，而OCC系統(tǒng)僅接收附近車輛的燈光信息并且可實現(xiàn)信號的空間分離，因此抗干擾性能更好一些。
?。?）物聯(lián)網(wǎng)與智能家庭當前“萬物互聯(lián)”逐漸成為社會發(fā)展趨勢，家居電器日益智能化，物聯(lián)網(wǎng)與智能家庭領(lǐng)域想要使更多的家居電器加入到家庭網(wǎng)絡中，這無疑將給網(wǎng)絡造成一定負擔。并且傳統(tǒng)無線射頻通信技術(shù)在室內(nèi)環(huán)境中有一些潛在不足，因此渴望有新的無線通信技術(shù)來填補這一空白。OCC技術(shù)由于利用光信號實現(xiàn)通信的特點能夠顯著彌補這些不足，因此在物聯(lián)網(wǎng)以及智能家庭技術(shù)領(lǐng)域引發(fā)了巨大的關(guān)注。
