香港理工大学晋江技术创新研究院院长、微电子研究所所长、香港理工大学电机及电子工程学系余长源教授课题组完成论文《OPTICAL WIRELESS COMMUNICATION FROM INFORMATION SECURITY PERSPECTIVES》,并发表于IEEE Vehicular Technology Magazine(影响因子8.5)。
IEEE Vehicular Technology Magazine(影响因子8.5)杂志是IEEE车辆技术协会的官方出版物,专注于车辆和陆地交通基础设施的电气与电子工程领域。杂志旨在提供技术教程、行业调查和新兴技术报道,同时作为协会与会员之间的沟通桥梁,共同推动车辆技术的发展。
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论文的第一作者为香港理工大学晋江技术创新研究院微电子研究所魏子贤博士,该工作同时得到了来自重庆大学,四川大学以及深圳华创芯光等单位的合作与支持。

▲论文上线截图
论文从信息安全视角出发,系统梳理了无线光通信在安全通信中的工程价值,并结合典型应用案例,展示了无线光通信(OWC)从实验研究走向实际系统部署的关键思路。
安全价值
传统射频通信覆盖范围广、穿透能力强,适合大规模移动连接,但也更容易被远距离截获、干扰或非授权接入。无线光通信则利用可见光、红外光或激光传输信息。由于光信号方向性强、空间边界清晰,传播范围更可控,攻击者通常需要进入特定位置或对准特定链路,才可能完成窃听或干扰。从信息安全的角度看,无线光通信的价值主要体现在四个方面:首先在保密性上,光信号空间泄漏范围较小,有利于减少非授权接收;其次在信号完整性层面,无线光通信链路可结合光束控制、定位感知和信道监测,识别异常干扰;再次在可用性方面,无线光通信在电磁干扰严重或射频频谱受限场景中可作为可靠补充链路;最后在识别认证领域,光链路可与空间位置、收发角度、信道特征结合,形成物理层身份识别能力。
工程应用
面向安全的OWC系统,需要从光源、信道、接收端到网络协议进行整体设计。不同应用场景对安全通信的需求并不相同,系统设计也必须因地制宜。
在室内可见光通信场景中,LED照明基础设施可以同时承担照明和通信功能。由于可见光难以穿透墙体,通信区域天然被限定在房间或局部空间内,这使其适合办公室、医院、工厂、机房等对信息边界要求较高的场景。
在自由空间光通信场景中,激光链路具有高方向性和高带宽优势,适用于楼宇间通信、无人平台通信、星间链路和应急通信。由于链路对准要求较高,非授权接收方难以在远距离轻易截获完整信号,但系统也需要解决遮挡、天气扰动和指向误差带来的可用性问题。
在水下光通信场景中,传统射频通信受水体衰减影响较大,声学通信又存在速率低、时延高等问题。水下无线光通信可在短中距离场景中提供高速链路,用于水下机器人、传感网络和海洋观测,同时也需要考虑水体散射、浑浊度变化和链路稳定性。
在车联网和智能交通场景中,车灯、交通灯、路侧设备和摄像头都可能成为光通信节点。通过光链路实现车辆与车辆、车辆与基础设施之间的信息交互,有望在特定场景下提升通信安全性和抗电磁干扰能力。

典型混合电力线与无线光通信的具备信息安全的工程部署
窃听与攻击
尽管光信道具备天然的安全防护能力,但其同样可能被“武器化”,成为传统反制措施难以检测的隐蔽窃听载体。通过在普通的LED吸顶灯中嵌入微型窃听有效载荷,日常照明灯具即可转化为隐蔽的光学发射器。在不引起可察觉的照明闪烁(调制频率≥2 kHz)且无任何射频辐射泄漏的情况下,外部攻击者只需利用商用望远镜和雪崩光电二极管(APD),便能在50米甚至100米外的高保真度下重构室内语音。除了上述手段,经典的光学测振(激光麦克风)以及更为隐蔽的近红外波段皮下窃听技术同样可实现信息窃取。

无线光窃听的工程化应用实践
未来趋势
一是与射频通信深度融合:未来网络不会只依赖单一通信方式,而是根据场景需求在RF、OWC、毫米波、太赫兹等链路之间动态协同,实现容量、安全性和可靠性的平衡。
二是从物理层安全走向跨层安全:光信道特征可以为密钥生成、身份认证、入侵检测和资源调度提供新的依据,使安全机制从底层链路延伸到网络管理和应用服务。
三是与人工智能结合:AI可用于光束跟踪、信道预测、异常检测和攻击识别,帮助OWC系统在复杂环境中保持稳定连接和安全感知能力。
四是走向通感一体化:光通信天然适合与定位、成像、感知结合,未来系统可以在传输数据的同时感知环境变化,从而更快发现遮挡、窃听尝试或异常设备接入。
该研究从信息安全角度看,无线光通信提供了一条不同于传统射频通信的发展路径。它不是简单替代现有无线网络,而是在高安全、高带宽、低干扰和空间可控等场景中,成为未来通信体系的重要补充。随着未来网络对安全性和可靠性的要求不断提高,OWC有望成为6G及智能通信体系中的重要补充技术,为安全通信打开一条新的“光之通道”。
论文信息:Z. Wei, R. Deng, B. Zhu, C. Chen, Y. Yang and C. Yu, "Optical Wireless Communication from Information Security Perspectives: Engineering Case Studies," in IEEE Vehicular Technology Magazine, doi: 10.1109/MVT.2026.3710587.