近年来,移动网络迅速发展。无线通信的高移动性和便携性使得人们之间的沟通更加便捷和自由。在日常生活中,无线通信随处可见。同时随着智能手机的不断普及,近距离非接触式通信应用更是受到热捧,尤其在移动支付、身份识别、广告推送等领域大展身手。目前流行的近距离非接触式通信方法主要有Wi-Fi(Wireless Fidelity)、蓝牙(Bluetooth)、NFC(Near Field Communication)通信等。但是现有的各类近距离非接触式通信方法在保密性和灵活性上存在不足。例如Wi-Fi,NFC技术因为采用电磁波传输,所以传输过程中较为容易截获、窃听。由于可见光存在定向传播特性和快速衰减特性,确保其不易被窃听,近年来可见光通信技术被提出用来进行安全数据传输。然而现有可见光通信对硬件设备要求较高,如Li-Fi需要在现有照明设备上添加特殊芯片才能在室内实现数据的高速传输。目前尚没有一种可见光通信方法在普通智能手机等移动终端实现应用。本文在研究了现有的可见光传输技术后,基于智能设备自带传感器实现了一种近距离可见光通信方法,并设计了相应的协议。其基本原理是分别利用智能手机自带的摄像头和光照传感器作为信息接收端,分别接收来自手机屏幕和闪光灯的信息,从而实现信息交互。本文首先研究了基于LED闪光灯以及光照传感器作为信息传输手段的可能性,然后提出了一种STM(State Transaction Modulation)调制的可见光编码调制方法,该方法在保证误码率的同时,相比于传统可见光OOK、PWM、PIM等编码调制方法,提高了信号传输的吞吐量。最后本文测试了传输速率,传输距离以及可见光角度对三种调制方法的影响。在实现单向通信的基础上,本文提出利用二维码扫描实现反向通信。QR编码由于识读方便,信息容量大等优点被广泛应用于各行各业。但是在智能手机上显示的QR编码需要在一定背景光强下才能被扫描识读,而现有的屏幕亮度调节并不智能。本文提出了一种基于可见光反馈自适应调节屏幕亮度,提高QR编码识别率的方法。当扫描端手机无法识别二维码时会向显示端发送一个光控制信息。显示端一旦收到匹配的光控制信息,逐步调亮显示屏的背景亮度直到扫描端识读QR信息。最后,本文将以上功能整合成一个智能手机应用程序的形式,设计并实现一个基于可见光的近场通信系统。本系统将可见光作为传输媒介,主要实现了如下功能:(1)文本传输、身份识别、消息验证;(2)作为一种新的付款方式或者解锁方式;(3)在保证手机能耗的前提下提高QR码的识别率。同时,本文的工作也为可见光通信在智能手机等移动终端上的应用提供了思路。