一种结合可见光和紫外线通信技术的工业物联网解决方案

《IEEE Photonics Journal》：A Combined Visible Light and Ultraviolet Communication Approach for Industrial Internet of Things

　　

摘要：

本文提出了一种适用于工业物联网（IIoT）场景的双频谱通信策略，该策略结合了可见光通信（VLC）和紫外线通信（UVC）。在所提出的方法中，VLC利用现有的照明基础设施实现低成本、短距离的通信；而在VLC信号无法覆盖的区域，UVC则提供可靠的通信备份。鉴于IIoT对延迟有严格要求，本文引入了有限块长度编码技术以最小化端到端的延迟。基于短包信息理论，分析了系统的最大传输速率，并通过仿真确定了不同信道条件下的最优传输速率。同时设计了一种结合UVC和VLC的自适应大动态范围传输方案。对这种混合传输策略的速率分布进行了研究。我们在工业车间进行了比特错误率测试，以验证所提方法的性能，特别是UVC在VLC信号无法覆盖区域内的有效覆盖能力。实验结果表明，UVC在VLC信号无法覆盖的区域仍可以实现0.30比特/符号的传输速率。