由于照明用LED单位亮度的制作成本逐年地减少，再加上LED本身的节省能源效益及使用时间较长等优势，使得LED未来将会成为室内最主要的照明灯具，而目前以白光LED当作室内照明更具成本效益，未来如全面更换后将可节省总体能源达50％左右。

LED灯具较少的功耗使用、紧密结合尺寸、较长的寿命且易与不同的产品进行整合等优势。近来，由于LED的高能源效率已领先并超现行的萤光灯具，使其已成为照明产业上之最有效率的光源。

目前主要的LED供应商正积极的改进其输出功率性能；例如Nichia在2009年早些时期，当其开发之LED于350 mA驱动电流下可获致145 lm/W输出功率时、而Cree则同时宣布LED在相同的驱动电流下可具186 lm/W输出功率，显见其技术竞争与日新月异。

而LED灯同时可作为车灯、户外与室内照明、LCD用背光模组等用途。与传统萤光照明灯具相较，LED则比其具较快速之频率响应速度与频宽使用范围（~10 MHz宽）。因此LED除了可作为照明用之外，未来同时也可提供网路通讯的服务应用；因此LED可见光通讯（VLC）技术的应用情境可由图一所描绘。

图一 : LED可见光通讯应用情境

因LED的输出波段在可见光范围内，因此不会产生电磁干扰，因此可以在飞机、机场、医院等不允许EMI干扰的环境场域中，可同时进行安全的网路通讯频道。但是LED输出的可见光之光功率在空间中衰减较快，因此LED约能提供较短距离的传输。且相较于现行无线通讯系统，LED通讯网路则有不需频宽使用权及具资讯安全性等优势。

另外LED原本就是作为照明用光源，另额外增设附加的通讯功能的模组并不会增加功率的使用与布建成本之增加。怎么说呢？举例而言，过去为了增加占有率于手机市场上，除了基本的通话功能外，现在的手机还增加了高画数照像功能，此外还逐渐增加其闪光模组与摄影机功能，现在更像是一小型的NB进行高速网路的接取与应用等等。

因此，发展基于LED光源作为可见光通讯为将来为科技发展与产业应用的重要一环。 VLC通讯可以在手机之间进行的安全的连接，主要是因为其光源可见的，因此用户们可透过控制可见光的方向进行选择安全的通讯目标，因此其它人是无法偷取该网路传输资讯的。此外因LED光是无法穿透墙壁的，所以其它房间的光信号是不会与其产生干扰问题。

目前LED通讯有上述两国际标准在制定，但仍是以PHY与MAC方面为主，及提出以单向的LED传输模式，但在上传信号部分还是应用RF或是Infrared方式来进行。

照明用白光LED的制程主要有两种方式，一为使用蓝光LED加上黄色萤光粉，另为使用RGB三光LED混合而成等两个方式，如图二所示，但最具成本效益的白光LED仍是以第一种制程方式为主。因利用黄色萤光粉激发的动作会导致LED自身的频率响应时间变慢，因此会导致其有效地3-dB频宽于1-MHz宽左右，此对于LED可见光通讯系统极为不利；例如于简易的信号调变格式OOK-NRZ系统下，并以bit/Hz的状态来看，其传输速率也仅可到1-Mit/s左右，实在难与现行WiFi、WiMAZ、LTE等竞争。

而白光RGB-LED的制作成本较高，但是其3-dB频宽可达10-MHz以上，此为其优势但亦为其缺点。因此在目前室内照明系统上，还是以具成本效益之Blue-LED + Yellow Phosphor白光LED为主；所以现在全球目前主要的LED可见光通讯技术也是以该种类型白光作为主要发展研发技术。

图二 : 白光LED种类示意图

在目前的B+Phosphor LED可见光通讯系统下，主要且常见的相关技术议题如下列所描述：

10cm）則"此VLC传输距离很短，因此在实验VLC通讯下，极有可能是LED头端电信号直接泄漏至光接端Rx并被接收所致，因此通常在拉远VLC传输距离后（10cm）则无法量测到LED传输信号。因此使用Blue Filter于VLC系统中，其无法作为实际的LED VLC系统布建与使用，但仍有其学术应用价值。

目前工研院资通所与交大合作研发VLC通讯系统关键技术，目的在于使用B+Phosphor LED并特殊设计Pre-distorted 4-ASK调变格​​式、Equalization技术及数位滤波技术，以增加其LED的频宽使用效率至20倍，甚至以上。

1-m傳輸距離長的VLC通訊系統。"经由实验证明，在使用单颗LED实验传输下，可达到具20-Mbit/s传输率且1-m传输距离长的VLC通讯系统。

结语

医院为最需要无RF无线信号干扰与无EMI存在之场域以进行无线接取通讯，因此无EMI效应之LED可见光无线通讯系统未来则是医疗环境的首选，因LED可见光通讯系统除了可于院内传输卫教资讯及具网路安全的病人生理资讯传输（如图三），同时VLC系统还可用于对病理医疗人员的位置侦测。

因此目前工研院与辅大医院（及其合作医院）预计共同合作并建置LED可见光通讯系统，目标将于辅大医院内首先建置一LED VLC通讯应用平台，此将是台湾第一个LED VLC应用场域，其目的是将藉由医院的示范Filed Trial，期盼未来将LED VLC技术更广泛地应用于其它的场域及环境上。

（本文作者叶建宏为工研院资通所正研究员、邹志伟为交大光电系副教授）