可見光通信技術（Visible Light Communication，VLC）是指利用可見光波段的光作為信息載體，無需光線等有線信道的傳輸介質，在空氣中直接傳輸光信號的通信方式。可以說可見光通信技術是一種綠色低碳、可實現近乎零耗能的通信方式，還可以有效避免無線電通信電磁信號泄露等弱點，快速構建抗干擾、抗截獲的安全信息空間。未來將會在物聯網、智能家居等領域帶來創新性應用。

近日來自達特茅斯（英國港口城市）學院的三名學生Zhao Tian、Kevin Wright和Xia Zhou在目前的可見光通信技術的基礎上進行了創新，并推出了一個演示Demo說明他們的創新原理。現在的可見光通信技術一般都采用LED發射閃爍的光束，這樣就限制可VLC技術的應用場景（比如陽光明媚的天氣室內根本不需要LED照明等），他們發明了一種稱為“DarkLight”的方式，即使LED燈光很暗時也能維持通信。

圖1、利用人眼無法查別的亮度變化完成數據的二進制編碼

他們的關鍵想法就是將數據進行編碼，使用超短的不能被察覺的光波作為傳輸載體。他們要完成的工作和挑戰包括電路設計、數據的編碼和解碼算法、“DarkLight”網絡搭建，保證光波的生成和接收的可靠性，他們采用了Digilent推出的Basys3 FPGA板卡、LED燈和光電二極管完成了系統原型的搭建，Basys3板卡集成的是Xilinx Artix-7 A35T FPGA器件。

圖2、達特茅斯學院推出的DarkLight系統原型

對于信號的編碼采用OPPM（overlapping pulse position modulation，重疊脈沖位置調制），首先脈沖位置調制（PPM）是調制信號控制脈沖序列中各脈沖的相對位置（即相位），使各脈沖的相對位置隨調制信號變化，此時序列中脈沖幅度和寬度均不變。其次OPPM是PPM的改進形式，在脈沖寬度相同的條件下,OPPM的傳信率比PPM高。該原型系統支持的傳輸距離為1.3米，最高數據傳輸速率1.6Kbps，這樣的性能至少能夠滿足一些低速通信的物聯網（IoT）和工業物聯網應用的要求。