Содержание
Иллюстрации - 5
Таблицы и схемы - 1
Система интеллектуального освещения и передачи данных на основе RGBW-светодиодов «СВЕТОТЕХНИКА», 2020, № 6

Журнал «Светотехника» №6

Дата публикации 02/12/2020
Страница 26-30

Купить PDF - ₽400

Система интеллектуального освещения и передачи данных на основе RGBW-светодиодов «СВЕТОТЕХНИКА», 2020, № 6
Авторы статьи:
Ширяев Даниил Сергеевич, Козырева Ольга Андреевна, Полухин Иван Сергеевич, Щеглов Сергей Александрович, Дегтярёва Светлана Андреевна, Одноблюдов Максим Анатольевич, Бугров Владислав Евгеньевич

Ширяев Даниил Сергеевич, аспирант. Окончил в 2020 г. магистратуру факультета лазерной фотоники и оптоэлектроники Университета ИТМО. Инженер Лаборатории атмосферных оптических квантовых каналов связи Университета ИТМО

Козырева Ольга Андреевна, аспирант. Окончила в 2016 г. магистратуру СПбПУ Петра Великого. Научный сотрудник Лаборатории атмосферных оптических квантовых каналов связи Университета ИТМО

Полухин Иван Сергеевич, аспирант. Окончил в 2009 г. магистратуру СПбПУ Петра Великого. Директор Лаборатории атмосферных оптических квантовых каналов связи Университета ИТМО

Щеглов Сергей Александрович, инженер. Окончил в 2006 г. кафедру прикладной и компьютерной оптики Санкт-Петербургского университета информационных технологий, механики и оптики. Зав. светотехнической лабораторией факультета лазерной фотоники и оптоэлектроники Университета ИТМО

Дегтярёва Светлана Андреевна, аспирант. Окончила в 2018 г. Университет ИТМО по программе магистратуры «Световой дизайн». Научный сотрудник Лаборатории атмосферных оптических квантовых каналов связи Университета ИТМО

Одноблюдов Максим Анатольевич, кандидат физ.-мат. наук. Окончил в 1996 г. кафедру оптоэлектроники Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета имени В.И. Ульянова (Ленина). Директор Объединённого научно-технологического института и зав. лабораторией «Лазерные и плазменные технологии» Санкт-Петербургского политехнического университета (СПбПУ) Петра Великого

Бугров Владислав Евгеньевич, доктор физ.-мат. наук, профессор. Окончил в 1996 г. кафедру оптоэлектроники Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета имени В.И. Ульянова (Ленина). Директор мегафакультета фотоники и профессор факультета лазерной фотоники и оптоэлектроники Университета ИТМО

Аннотация
Разработана и изготовлена система интеллектуального освещения, производящая передачу данных по видимому излучению. Исследованы спектральные характеристики нисходящего канала связи, в котором для передачи данных использован красный кристалл RGBW-светодиода. Разработана схема управления цветностью излучения с использованием протокола DALI, которая позволяет задавать разные сценарии освещения при сохранении скорости передачи данных. Область изменения цветности излучения охватывает практически всю гамму цветов в цветовом пространстве. Для создания системы разработана схема ВЧ согласования импедансов компонентов системы и исследованы частотные характеристики предложенной схемы. Определены оптимальные параметры сигнала для передачи данных по видимому излучению: несущая частота, тип и полоса модуляции. В качестве метода исследования качества канала передачи выбрано наблюдение сигнальных созвездий, являющихся представлением всевозможных значений комплексной амплитуды манипулированного сигнала в виде комплексного числа на плоскости квадратур (косинусной и синусной составляющих несущего сигнала) и фиксации амплитуды вектора ошибки EVM. В канале передачи по видимому свету для сигналов с амплитудной модуляцией значение EVM было существенно ниже, чем для фазоманипулированных сигналов. При реализации разных сценариев изменения освещения излучение остальных, не задействованных в передаче, кристаллов светодиода не приводило к увеличению EVM более чем на один процент.
Список использованной литературы
1. Haas H., Yin L., Wang Y., Chen C. What is Li-Fi? // Journal of Lightwave Technology. – 2016. – Vol. 34. – P. 1533–1544.
2. Rajbhandari S., McKendry J.J.D., Herrnsdorf J. et al. A review of gallium nitride LEDs for multi-gigabit-per-second visible light data communications // Semiconductor Science and Technology. – 2017. – Vol. 32, No. 2. – P. 1–40.
3. Wang Y., Wang Y., Chi N., Yu J., Shang H. Demonstration of 575-Mb/s downlink and 225-Mb/s uplink bi-directional SCM-WDM visible light communication using RGB LED and phosphor-based LED // Opt. Express. – 2013. – Vol. 21. – С. 1203–1208.
4. Cossu G., A.M. Khalid A.M.,Choudhury P., Corsini R., Ciaramella E. 3.4-Gbit/s visible optical wireless transmission based on RGB LED // Opt. Express. – 2012. – Vol. 20. – P. B501–B506.
5. Wu F.M., Lin C.T., Wei C.C., Chen C.W., Chen Z.Y., Huang H.T. 3.22-Gb/s WDM visible light communication of a single RGB LED employing carrier-less amplitude and phase modulation / OFC Conference. – 2013. – P. 1–3.
6. Wu F.M., Lin C.T., Wei C.C., Chen C.W., Chen Z.Y., Huang H.T., Chi S. Performance Comparison of OFDM Signal and CAP Signal Over High Capacity RGB-LED-Based WDM Visible Light Communication // IEEE Photonics Journal. – 2013. – Vol. 5, Is. 4.
7. Chow C.W., Shiu R.J., Liu Y.C., Liu Y., Yeh C.H. Non-flickering 100 m RGB visible light communication transmission based on a CMOS image sensor // Opt. Express – 2018. – Vol. 26. – P. 7079–7084.
8. Atta M.A., Bermak A. 160 m visible light communication link using hybrid undersampled phase-frequency shift on-off keying and CMOS image sensor // Opt. Express. – 2019. – Vol. 27. – P. 2478–2487.
9. Kozyreva O.A., Polukhin I.S., Shiryaev D.S., Shcheglov S.A., Borodkin A.I., Gareev E.Z., Kondakov D.V., Matveev Y.A., Odnoblyudov M.A., Bougrov V.E. Wireless local data transmission network through LED lighting compatible with IEEE802.11 protocol communication systems // Journal of Physics: Conference Series. – 2019. – Vol. 1236, No. 1. – P. 012085.
10. Walerczyk S. Human Centric Lighting // Architectural SSL. – 2012. – No. 6. – P. 20–26.
11. Львов А.А., Киселёв В.В. Численное моделирование и анализ воздействия искажений на ofdm/qam-сигнал // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Математика. Механика. Информатика. – 2013. – Т. 13, № 3. – С. 104–110.
Ключевые слова
Выберите вариант доступа к этой статье

Купить

Рекомендуемые статьи