OpenVLC开源平台：有效助推可见光通信研究
戳蓝色字关注IntelligentThings
引言
可见光通信，Visible Light Communication (VLC)，也被称为"Li-Fi"，使用现成的标准可见光LED系统，使用“可见光频谱”传输数据。传统的无线射频（RF）通信系统，面临着“频谱资源短缺”的挑战。然而，VLC有望凭借丰富的频谱资源和高速的数据传输，在新一代物联网（IOT）简称“光联网”（IOL）中，成为核心技术。IMDEA网络研究所的研究人员，创建了一个重要的开源研究项目"Open VLC"，它是开源，软件定义的，灵活的，低成本的可见光通信平台。
可见光通信（VLC）技术
之前，IntelligentThings 也在“LED灯泡在他们安装的地方创建无线网络”（点击阅读）一文中，介绍过VLC的相关概念和实施案例。
VLC技术的概念，简单点说就是：“光线通过标准的LED灯发出，经过调制后，高速传输数据。整个过程中的光线变化，人眼无法感知。”
它的优点在于：高速率，无电磁辐射，密度高，成本低，抗干扰，频谱资源丰富，高度保密，绿色低碳。
OpenVLC平台简介
跨学科的知识，成为了开展网络化的VLC研究的主要障碍。这样的VLC研究平台，可以吸引来自不同学科的贡献者，为下一代新型“光联网”提供技术支撑。同时，这样的平台，还需要“通用”，“低成本”，和“开源”。
所以，由IMDEA网络研究所的研究副教授， Domenico Giustiniano 博士带领的研究人员团队，选择创建了OpenVLC，一种用于可见光通信的开源网络平台。平台使用了软件定义的方法，来保证新一代网络协议的快速原型设计。
OpenVLC，运行在一个强大而又便宜的嵌入式开发板上，所需的所有硬件组件成本差不多只有60美元。它可以作为嵌入式VLC研究的入门套件使用，同时也可以作为学生的课程教学套件。
OpenVLC源代码和原理图，可以从以下链接获取http://openvlc.org。这个开源项目的发起者，希望来自光学，网络，本地化，可穿戴计算领域的贡献者，为这个通用平台作出贡献。
OpenVLC组件
下面我们来关注一下，这个平台的技术细节，总共由三个部分组成：
市场上很容易买到的嵌入式系统 (BeagleBone Black "http://beagleboard.org/black", BBB).
OpenVLC1.1 硬件，例如VLC 收发器 (也称为 BBB cape).
OpenVLC1.1 软件, 软件定义的 PHY 和 MAC 层，由Linux驱动的形式实现。
(图片来源于：http://www.openvlc.org)
(图片来源于：http://www.openvlc.org)
(图片来源于：http://www.openvlc.org)
OpenVLC设计
OpenVLC cape（前端收发器），包括三个光学组件：低功率LED，高功率LED，和光电二极管（PD）。低功率LED，可以作为光信号的传输和接收来使用。这种设计，无需另外的电子处理，可以适应环境光干扰。并且，利用低功率LED来感应，而不是另外增加一个PD，可以降低成本。
软件定义的发射机（TX）选择器，在低功率LED和高功率LED之间，使用TX。同样，软件定义的接收机（RX）选择器，可以在PD和低功率LED之间选择RX。
(图片来源于：http://www.openvlc.org)
OpenVLC1.1软件，被以Linux驱动形式实现，可以直接和OpenVLC1.1硬件以及Linux协议栈通信。在OpenVLC中，VLC接口被设置为新的通信接口，可以利用广泛的Linux工具。在Linux系统中，可以通过不同的参数实现，构建不同的PHY和MAC层协议。
(图片来源于：IMDEA Networks)
(图片来源于：http://www.openvlc.org)
最新的驱动可以从Github上进行下载：https://github.com/openvlc/openvlc。
主要研究人员和研究小组
Domenico GIUSTINIANO 教授 （http://people.networks.imdea.org/~domenico_giustiniano/index.html）
普遍的无线系统小组 Pervasive Wireless Systems group(http://persys.networks.imdea.org/)
IMDEA网络 （http://www.networks.imdea.org/）
参考文献
[1]Domenico Giustiniano, Qing Wang (July 2015) OpenVLC, an Open-Source Platform for the Internet of Light, http://eprints.networks.imdea.org/1100/1/paper.pdf
[2]http://www.openvlc.org
如果大家有什么关于物联网，智能硬件，创新方向的技术或者产品问题想了解，请写评论告诉IntelligentThings，我会定期参看大家的问题，并选择一些来回答。