Aké sú výhody komunikačného systému viditeľného svetla zabudovaného do LED diód

Pred nejakým časom prilákal rozsiahlu pozornosť príspevok publikovaný v časopise „Electronics“. Vedci pomocou experimentov demonštrovali modulačnú schému plne duplexného komunikačného systému viditeľného svetla LED na LEDVLC s LED ako vysielačmi a prijímačmi prostredníctvom závislosti na vlnovej dĺžke. Výsledok v porovnaní s výkonom, ako je bitová chybovosť, ukazuje, že VLC má zjavné výhody oproti tradičnej bezdrôtovej komunikácii na vysokej frekvencii.

Komunikácia viditeľným svetlom (VLC), tiež známa ako komunikácia vlnovými vlnami, t.j.sa komunikačná technológia, ktorá využíva ako nosič informácií viditeľné svetelné spektrum od 380 do 740 nm. Vďaka vysokej účinnosti, dlhej životnosti a rýchlej odozve sú LED diódy vhodnejšie pre bezdrôtovú komunikáciu ako iné zdroje viditeľného svetla.

V porovnaní s tradičnou bezdrôtovou komunikáciou na vysokej frekvencii (RF) má VLC nasledujúce výhody:

◆ VLC má nelicencovanú šírku pásma asi 400 THz a bohaté zdroje spektra.

◆ Implementácia VLC je jednoduchá, stačí pridať mikrokontrolér a vytvoriť sieť s existujúcim vybavením LED.

◆ VLC používa ako nosič viditeľné svetlo, ktoré nespôsobí elektromagnetické rušenie iných elektronických zariadení.

◆ VLC odkaz môže ľahko nastaviť vysokorýchlostné komunikačné spojenie nad 10 Gb / s.

Preto sa vo veľkej miere uskutočňoval výskum VLC vrátane formulácie štandardu VLC IEEE802.15.7. V tomto experimente vedci merali čas nábehu a pomer signálu k šumu (SNR) farieb LED vysielača a prijímača a zhrnuli závislosť výkonu LED-LEDVLC na vlnovej dĺžke vysielača a prijímača LED diódy.

V predchádzajúcich štúdiách je kľúčovanie on-off (OOK) najjednoduchšou a najtradičnejšou modulačnou metódou v optickej komunikácii, ktorá má výhody nízkej zložitosti a dostatočnej šírky pásma. Norma IEEE802.15.7VLC navrhuje moduláciu pulznej polohy (PPM) na podporu stmievania. PPM je ďalšia modulačná schéma, ktorá môže dosiahnuť vyššiu energetickú účinnosť ako OOK. PPM však vyžaduje zložitejší systém a spotrebu šírky pásma.

Ortogonálne frekvenčne delené multiplexovanie (OFDM) je schéma modulácie s viacerými nosnými, ktorá vykazuje vysokú frekvenčnú účinnosť. Môže tiež odosielať údaje prostredníctvom vysokofrekvenčných pomocných nosných, aby mal systém silnú odolnosť voči nízkofrekvenčnému okolitému svetlu z iných svetelných zdrojov. Robustnosť. S cieľom prekonať nedostatky nízkej rýchlosti prenosu dát a citlivosti na iné zdroje osvetlenia v režime LED-to-LEDVLC prijali vedci najlepšie nastavenie farebnej sady LED a aplikovali kvadratúrnu amplitúdovú moduláciu (QAM) v plne duplexnom režime LED-to-LEDVLC. experiment. A schéma modulácie optického skreslenia jednosmerného prúdu s ortogonálnym frekvenčným delením (DCO-OFDM).

Vedci navyše analyzovali skreslenie a stratu signálu v plne duplexnom systéme LED na LEDVLC. V systéme Full-duplex LED-to-LEDVLC sa používa modulácia 32-QAMDCO-OFDM a reverzné predpätie na dosiahnutie maximálnej dátovej rýchlosti 49 kb / s s bitovou chybovosťou <2.5 × 10-4. Veria, že technológia VLC LED-to-LED prispeje k rozšírenej popularizácii technológie VLC.