И свет, и информация

Оптические беспроводные линии связи – одно из самых современных направлений в оптике и системах передачи информации. С развитием в настоящее время систем «умный дом», с использованием большого числа разнообразных датчиков не просто создаёт комфортные условия, но и предоставляет пользователю совершенно новые возможности.  Именно этой технологии посвящена статья «Система интеллектуального освещения и передачи данных на основе RGBW-светодиодов» большой группы авторов из Санкт-Петербурга, вышедшая в №6 журнала «Светотехника» за 2020 год.


В статье 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. В этой технологии СД, как люминофорные, так и RGBW, модулируются ВЧ информационным сигналом, при этом изменение светового потока не ощущается человеческим глазом, но хорошо детектируется чувствительными быстродействующими фотоприёмниками. Одновременно возникает возможность создания специального, комфортного для человека освещения, например, в соответствии с концепцией человекоориентированного освещения (Human Centric Lightning, HCL). Рассматриваемая система даёт возможность использования одного ресурса для реализации сразу нескольких сервисов. 


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 свету: несущая частота, тип и полоса модуляции.


В статье предложена и разработана система освещения с использованием RGBW-СД с функцией дуплексной передачи данных. Основной целью работы являлась организация стабильного дуплексного канала связи со скоростями передачи, сопоставимыми с Wi-Fi, при реализации сценария изменения цветности излучения с управлением по протоколу DALI. 


Предлагаемая система передачи данных позволяет изменять цветность излучения практически во всём цветовом пространстве, что позволяет задавать различные сценарии для освещения в помещениях. 


В результате работы изготовлены модули, позволяющие передавать данные по видимому излучению и одновременно реализовывать произвольные сценарии освещения, охватывающие почти всю цветовую гамму цветового пространства, изменяя цветность излучения по протоколу DALI. Световой канал показал свою схожесть с моделью радиочастотного канала с аддитивным белым гауссовым шумом, но только для амплитудных типов модуляций.  


Возврат к списку