迪士尼國際研發機構(Disney Research)以及蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)的研究人員在照明用LED燈中增加位置尋找的功能,使其不僅可用於室內照明,還可為室內提供通訊鏈路。

研究人員已開發出基於消費級LED的EnLighting系統,並調整其發光以及光感測器功能。藉由讓每個單獨的LED交替傳送已調節的光訊號以及作為訊號接收器,從而創造出能夠彼此傳送訊息以及連接至裝置的燈泡網路,而不至影響室內照明。

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ETH Zurich博士研究生Stefan Schmid與其他研究人員最近在倫敦舉行的IEEE感測、通訊與網路(SECON)國際會議上分享其研究成果與細節。

「可見光通訊網路在保留無線電頻譜的同時,也使其難以被網路可視範圍(LoS)以外的任何人竊聽,」Disney Research副總裁Markus Gross表示。

20160630 VLC NT02P1 基於LED智慧燈泡的VLC系統概念圖:在可視範圍內的LED燈可彼此通訊(來源:Disney Research)

研究人員採用高通(Qualcomm)的Wi-Fi晶片Atheros 3991改造這款LED燈泡,並執行Linux嵌入式版本。採用簡單開關鍵控(ON-OFF Keying;OOK)調變的脈衝寬度調變(PWM)用於產生實體層(PHY)符號,並透過Atmel ATmega328p微控制器進行LED調變。

20160630 VLC NT02P2 改進的LED燈泡(來源:Disney Research)

研究人員為其驗證可行的系統部署了四個這樣的燈泡。他們發現,其系統架構和協議使燈泡能夠打造可技援低頻寬應用(通常是IoT裝置)的穩定網路。研究人員並展示,該系統可用於估計裝置在室內的位置。

除了燈泡之間可互相通訊以外,其特性之所以關鍵之處不僅在於支援廣泛的IP協議範圍,同時也可用於一連串的應用場景。由於鄰近燈泡之間可以同步,減少了資料發生衝突的數量,使得連接更穩定。

20160630 VLC NT02P3 在Wi-Fi返回通道增加兩款晶片(來源:Disney Research)

該系統還可動態分配燈泡信標值,關閉或取代其中的一個燈泡,或重新指定位置。此外,相較於採用藍牙信標、混合射頻(RF)或光學的系統,該新系統在定位燈泡時預計需要較低的運算負載。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Disney Adds Position-Finding Visible Light Communications System,by Peter Clarke)