- Submissão
- Submissão online
- Diretrizes para Autores
- Declaração de Direito Autoral
- Política de Privacidade
- Sobre este sistema de publicação
- Sobre
- Foco e Escopo
- Equipe Editorial
- História da Revista Principia
- Normas de homogeneidade
- Comitê de ética
- Política de ética para autores, Conselho Editorial e avaliadores
- Política de retirada de artigos
- Perguntas e respostas frequentes
- Equipe de apoio da Revista Principia
- Conflito de interesses
- Plano de Desenvolvimento Editorial da Revista Principia
- Princípios DEIA (Diversidade, Equidade, Inclusão e Acessibilidade)
- Normas para números especiais na Revista Principia
- Princípios FAIR
- Curso de Escrita Científica - ACS - Prof. Osvaldo
- Sites e manuais sobre boas práticas científicas
Comunicação de dados por luz visível através de LEDs usados na iluminação de ambientes
Resumo
Este trabalho propõe um sistema de Comunicação por Luz Visível (Visible Light Communication, VLC), de baixo custo e fácil implementação, para aplicações, por exemplo, em Internet das Coisas (Internet of Things, IoT). São apresentados resultados de simulações, ressaltando os pontos fortes e fracos da arquitetura proposta. Os resultados obtidos são baseados no uso de Diodos Emissores de Luz (Light Emitting Diodes, LED) para a iluminação de ambientes empregando a modulação ASK (Amplitude Shift Keying). O sistema possui a capacidade de transmissão simplex de informações multimídia de maneira eficiente, de acordo com a técnica de modulação e o protocolo de comunicação empregados, utilizando um clock óptico de 4 MHz e alcançando uma taxa de transmissão efetiva de 3,2 Mbits/s.
Palavras-chave
comunicação por luz visível; diodo emissor de luz; iluminação ambiente; Internet das Coisas
Texto completo:
Referências
ADVANCED PHOTONIX. Plastic photodiode packages with leads. PDB-C156. Camarillo, CA, USA: Advanced Photonix, 2020. Disponível em: https://www.yic-electronics.gr/datasheet/86/W-HT-1921.pdf. Acesso em: 2 jul. 2020.
AGRAWAL, G. P. Sistemas de comunicação por fibra óptica. 4. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014.
ARNON, S. Visible light communication. Cambridge: Cambridge University Press, 2015.
BINH, P. H.; HUNG, N. T. High-speed visible light communications using ZnSe-based white light emitting diode. IEEE Photonics Technology Letters, v. 28, n. 18, p. 1948-1951, 2016. DOI: https://doi.org/10.1109/LPT.2016.2578964.
CEVIK, T.; YILMAZ, S. An overview of visible light communication systems. International Journal of Computer Networks & Communications (IJCNC), v. 7, n. 6, p. 139-150, 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.5121/ijcnc.2015.7610.
CISCO. Cisco visual networking index: global mobile data traffic forecast update, 2017–2022. San José, CA, USA: CISCO, 2019. Disponível em: https://s3.amazonaws.com/media.mediapost.com/uploads/CiscoForecast.pdf. Acesso em: 3 abr. 2021.
CREE LED. Xlamp XP-G3. Durham, NC, USA: CREE LED, 2020. Disponível em: https://cree-led.com/products/xlamp-leds-discrete/xlamp-xp-g3. Acesso em: 2 jul. 2020.
DIMITROV S.; HAAS, H. Principles of LED light communications: towards networked Li-Fi. Cambridge: Cambridge University Press, 2015.
FUADA, S.; PUTRA, A. P.; ASKA, Y.; ADIONO, T. Trans-impedance amplifier (HA) design for Visible Light Communication (VLC) using commercially available OP-AMP. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON INFORMATION TECHNOLOGY, COMPUTER, AND ELECTRICAL ENGINEERING (ICITACEE), 3., 2016, Semarang. Proceedings […]. Semarang: IEEE, 2016. p. 31-36. DOI: https://doi.org/10.1109/ICITACEE.2016.7892405.
GREEN, T.; SEMIG, P.; WELLS, C. Analog engineer’s circuit cookbook: Amplifiers. 2. ed. Dallas, TX, USA: Texas Instruments, 2019. Disponível em: https://www.ti.com/seclit/eb/slyy137a/slyy137a.pdf. Acesso em: 5 jul. 2020.
GRUBOR, J.; RANDEL, S.; LANGER, K.-D.; WALEWSKI, J. W. Broadband information broadcasting using LED-based interior lighting. Journal of Lightwave Technology, v. 26, n. 24, p. 3883-3892, 2008. DOI: https://doi.org/10.1109/JLT.2008.928525.
HUA, L.; ZHUANG, Y.; QI, L.; YANG, J.; SHI, L. Noise analysis and modeling in visible light communication using Allan variance. IEEE Access, v. 6, p. 74320-74327, 2018. DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2018.2883737.
IBHAZE, E.; ORUKPE, P. E.; EDEKO, F. O. High capacity data rate system: review of visible light communication technology. Journal of Electronic Science and Technology, v. 18, n. 3, p. 100055, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jnlest.2020.100055.
KAHN, J. M.; BARRY, J. R. Wireless infrared communications. Proceedings of the IEEE, v. 85, n. 2, p. 265-298, 1997. DOI: https://doi.org/10.1109/5.554222.
KHAN, L. U. Visible light communication: applications, architecture, standardization and research challenges. Digital Communications and Networks, v. 3, n. 2, p. 78-88, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dcan.2016.07.004.
MARTI, A.; BALENZATEGUI, J. L.; REYNA, R. F. Photon recycling and Shockley’s diode equation. Journal of Applied Physics, v. 82, n. 8, p. 4067-4075, 1997. DOI: https://doi.org/10.1063/1.365717.
MATHEUS, L. E. M.; VIEIRA, A. B.; VIEIRA, L. F. M.; VIEIRA, M. A. M.; GNAWALI, O. Visible light communication: concepts, applications and challenges. IEEE Communications Surveys & Tutorials, v. 21, n. 4, p. 3204-3237, 2019. DOI: https://doi.org/10.1109/COMST.2019.2913348.
MOREIRA, A. J. C.; VALADAS, R. T.; DUARTE, A. M. O. Optical interference produced by artificial light. Wireless Networks, v. 3, n. 2, p. 131-140, 1997. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1019140814049.
OSBORNE, A. An introduction to microcomputers: basic concepts. 2. ed. Berkeley, CA, USA: Osborne Publishing, 1982.
PIMPUTKAR, S.; SPECK, J. S.; DENBAARS, S. P.; NAKAMURA, S. Prospects for LED lighting. Nature Photonics, v. 3, n. 4, p. 180-182, 2009. DOI: https://doi.org/10.1038/nphoton.2009.32.
RAJAGOPAL, S.; ROBERTS, R. D.; LIM, S.-K. IEEE 802.15.7 visible light communication: modulation schemes and dimming support. IEEE Communications Magazine, v. 50, n. 3, p. 72-82, 2012. DOI: https://doi.org/10.1109/MCOM.2012.6163585.
REA, M. S. The IESNA Lighting handbook: reference & application. 9. ed. New York: Illumination Engineering Society of North America (IESNA), 2000.
RIBEIRO, J. A. J. Comunicações ópticas. São Paulo: Érica, 2003.
SCHOUHAMER, K. A.; PATROVICS, L. Performance assessment of DC-free multimode codes. IEEE Transactions on Communications, v. 45, n. 3, p. 293-299, 1997. DOI: https://doi.org/10.1109/26.558690.
SCHMID, S.; ARQUINT, L.; GROSS, T. R. Using smartphones as continuous receivers in a visible light communication system. In: WORKSHOP ON VISIBLE LIGHT COMMUNICATION SYSTEMS, 3., 2016, New York. Proceedings [...]. New York: ACM, 2016. p. 61-66. DOI: https://doi.org/10.1145/2981548.2981558.
SCHUBERT, E. F. Light-emitting diodes. 3. ed. Troy, NY, USA: Fred Schubert, 2018.
THOMPSON, M. Intuitive analog circuit design. 2. ed. Waltham, MA, USA: Newnes: Elsevier, 2006.
WANG, Z.; WANG, Q.; HUANG, W.; XU, Z. Visible light communications: modulation and signal processing. Hoboken, NJ, USA: Wiley, 2017.
WIDMER, A. X.; FRANASZEK, P. A. A DC-balanced, partitioned-block, 8B/10B transmission code. IBM Journal of Research and Development, v. 27, n. 5, p. 440-451, 1983. DOI: https://dx.doi.org/10.1147/RD.275.0440.
WU, H.; FAN, Q. Study on LED visible light communication channel model based on Poisson stochastic network theory. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON WIRELESS COMMUNICATIONS AND SMART GRID (ICWCSG), 2020, Qingdao. Proceedings […]. Qingdao: IEEE, 2020. p. 5-9. DOI: https://doi.org/10.1109/ICWCSG50807.2020.00009.
YOO, J.-H.; LEE, R.; OH, J.-K.; SEO, H.-W.; KIM, J.-Y.; KIM, H.-C.; JUNG, S.-Y. Demonstration of vehicular visible light communication based on LED headlamp. International Journal of Automotive Technology, v. 17, n. 2, p. 347-352, 2016. DOI: https://doi.org/10.1007/s12239-016-0035-8.
Visitas a este artigo: 1195
Total de downloads do artigo: 706