Учени разработиха система за комуникация с видима светлина, поддържаща стабилни скорости на предаване на данни до 3,48 Mbps. Технологията е подходяща за използване в интелигентния транспорт.
Системата, базирана на микрокомпютър Raspberry Pi, демонстрира стабилно предаване на данни дори при условия на висока осветеност, показват експериментите на учени от Токийския политехнически университет.
Предимство на системата е нейната достъпност – тя представлява нискобюджетно решение за предаване на данни с видима светлина, което работи стабилно дори при силна околна светлина, включително пряка слънчева светлина.
По време на изпитанията системата е достигнала скорост на предаване до 3,48 Mbps на разстояние от няколко метра. Учените твърдят, че тя може да се използва във външна среда, като например транспортна инфраструктура.
Новата технология използва модулирана LED светлина, а не радиовълни, за предаване на данни. За разлика от радиовълните, този подход не разчита на радиочестоти, което го прави потенциално полезен в претоварени ефири или при строги регулаторни ограничения.
Практическото прилагане на подобна технология отдавна е възпрепятствано от два ключови проблема: силното влияние на слънчевата светлина и изкривяването на сигнала поради физическите свойства на светодиодите.
За да се справи с тези предизвикателства, екипът е разработил нов метод за кодиране на данни – схемата 8B13B. Той е реализиран върху програмируема логическа матрица (FPGA), която комуникира с Raspberry Pi компютър чрез стандартен SPI интерфейс.
Всички системни елементи са базирани на комерсиално достъпни компоненти и не изискват специализиран хардуер, подчертават разработчиците. Използваният алгоритъм намалява видимото трептене и опростява синхронизацията по време на приемане на сигнала.
При декодиране системата разчита предимно на фронтовете на импулсите, което я прави по-малко чувствителна към промени в продължителността на импулса – често срещан проблем със светодиодите, който обикновено води до повреда на данните.
По време на тестовете системата поддържа стабилна комуникация в обхват от приблизително 3 метра с нива на околна светлина над 90 000 лукса, еквивалентни на ярка дневна светлина. За да се постигне това, приемникът е оборудван с множество фотодиоди и теснолентов оптичен филтър за потискане на фоновата светлина.
Авторите на разработката отбелязват, че този дизайн е подходящ за използване в интелигентни транспортни системи, където светофарите или уличните лампи могат да предават информация на превозни средства – например, данни за условията на кръстовищата или слепите зони.
Освен практическите приложения, разработката се разглежда и като платформа за визуално обучение, която интегрира аналогова електроника, цифрова логика и софтуер в един комуникационен канал.
