Mô hình nghiên cứu thực nghiệm về truyền dữ liệu thời gian thực sử dụng ánh sáng đèn LED

Bài viết đề xuất và thực thi một mô hình thực nghiệm truyền thông dữ liệu song công qua kênh truyền ánh sáng trắng giữa hai thiết bị đầu cuối như PC/Embedded Computer, smartphone/tablet. Các thiết bị này được kết nối với các Front-End qua cổng Universal Serial Bus (USB) 2.0 và một bộ chuyển đổi từ chuẩn USB sang RS232. Ở phân lớp ứng dụng, chúng tôi phát triển một phần mềm được cài trên thiết bị đầu cuối cho phép cấu hình các tham số và truyền các dữ liệu (gồm chuỗi văn bản, ảnh) tới front-end. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô hình nghiên cứu thực nghiệm về truyền dữ liệu thời gian thực sử dụng ánh sáng đèn LED Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) Mô Hình Nghiên Cứu Thực Nghiệm Về Truyền Dữ Liệu Thời Gian Thực Sử Dụng Ánh Sáng Đèn LED Đỗ Trọng Tuấn1†, Hà Duyên Trung1†, La Văn Thiện1, Phan Van Huy1, Lương Tuấn Hải2 1 Viện Điện tử Viễn thông, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 2 Cục Thông tin liên lạc, Tổng cục Hậu cần kỹ thuật, Bộ Công an † Emails: {tuan.dotrong, trung.haduyen}@hust.edu.vn Abstract— Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất và thực thi một thông bằng ánh sáng nhìn thấy lần đầu tiên được đề xuất bởi mô hình thực nghiệm truyền thông dữ liệu song công qua kênh Toshihiki Komine, Nhật Bản vào năm 2004 [1], sau khi ông có truyền ánh sáng trắng giữa hai thiết bị đầu cuối như một nghiên cứu cơ bản về các đặc tính của đèn LED trong PC/Embedded Computer, smartphone/tablet. Các thiết bị này chiếu sáng [2]. Và từ đó đến nay, công nghệ VLC được các được kết nối với các Front-End qua cổng Universal Serial Bus nhóm nghiên cứu trên thế giới tiếp tục phát triển mạnh mẽ như (USB) 2.0 và một bộ chuyển đổi từ chuẩn USB sang RS232. Ở phân lớp ứng dụng, chúng tôi phát triển một phần mềm được cài hiệp hội truyền thông bằng ánh sáng nhìn thấy tại Nhật Bản trên thiết bị đầu cuối cho phép cấu hình các tham số và truyền (Visible Light Communications Consortium – VLCC) [3], các dữ liệu (gồm chuỗi văn bản, ảnh) tới front-end. Ngoài ra, nhóm dự án OMEGA châu Âu [4], diễn đàn nghiên cứu thế chúng tôi sẽ trình bày kiến trúc hệ thống truyền thông bằng ánh giới vô tuyến (the Wireless World Research Forum - WWRF) sáng nhìn thấy (VLC-Visible Light Communications), nguyên [5] và rất nhiều nhóm nghiên cứu khác trên toàn thế giới. IEEE mẫu thiết kế một testbed VLC song công sử dụng môi trường đã đưa ra chuẩn 802.15 dành cho một thế hệ mạng không dây trong nhà. Các kết quả thực nghiệm đã đánh giá độ trễ truyền mới trong đó có VLC [6]. Có thể khái quát một số định hướng thời gian thực phụ thuộc vào tốc độ và kích thước dữ liệu. Ngoài nghiên cứu chính của các nhóm VLC trên toàn thế giới như cải ra, khoảng cách truyền dẫn sẽ được tăng lên nếu mô hình chuyển thiện tốc độ và khoảng cách truyền dữ liệu [7-8], nghiên cứu về tiếp đa chặng VLC được áp dụng. các đặc tính kênh truyền [9-10], nghiên cứu các phương pháp Keywords- Kênh truyền ánh sáng, truyền thông thời gian thực, điều chế [11] và một số định hướng nghiên cứu khác. mô hình thực nghiệm. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày về kiến trúc hệ thống truyền dữ liệu (chuỗi văn bản, hình ảnh) thời gian thực bằng I. GIỚI THIỆU ánh sáng đèn LED trắng. Một nguyên mẫu đã được thiết kế Trong những năm trở lại đây, công nghệ truyền thông bằng testbed VLC song công để truyền dữ liệu môi trường trong nhà. ánh sáng nhìn thấy (Visible Light Communications – VLC) Các kết quả thực nghiệm về tốc độ, kích thước dữ liệu và ngày càng được các nhà khoa học quan tâm và nghiên cứu. Ý khoảng cách truyền dẫn dữ liệu thời gian thực qua kênh truyền tưởng sử dụng Diode phát quang (Light Emitting Diode – ánh sáng trắng LED) cho cả triển khai hạ tầng chiếu sáng và truyền tin xuất Phần còn lại của bài báo được tổ chức như sau: phần II phát từ rất nhiều yếu tố thực tiễn. Hiện nay, LED được kỳ vọng trình bày mô hình hệ thống VLC bao gồm kiến trúc hệ thống, sẽ thay thế các nguồn chiếu sáng truyền thống như đèn sợi đốt kênh truyền lý thuyết và mô hình thực nghiệm hệ thống VLC và đèn huỳnh quang bởi chúng có rất nhiều điểm ưu việt như: môi trường trong nhà. Phần III đưa ra thiết kế chi tiết dựa trên công suất tiêu thụ thấp, bền, tính thẩm mỹ cao và linh hoạt mô hình thực nghiệm trong thực tế và kết quả đạt được của mô trong quá trình triển khai hạ tầng chiếu sáng… Do vậy, LED hình đã triển khai. Cuối cùng, chúng tôi kết luận bài báo trong hứa hẹn sẽ là thiết bị chiếu sáng thế hệ mới trong tương lai, phần IV. thay thế hoàn toàn các đèn sợi đốt và huỳnh quang. Bên cạnh II. MÔ HÌNH HỆ THỐNG VLC đó, công nghệ sử dụng sóng tần số vô tuyến (Radio Frequency - RF) đang bộc lộ rất nhiều nhược điểm như cạn kiệt tài nguyên A. Kiến trúc hệ thống VLC vô tuyến, băng thông hẹp và ảnh hưởng tới sức khỏe con người, máy móc thôi thúc chúng ta đi tìm công nghệ mới giải Mô hình thiết kế kiến trúc hệ thống VLC song công được quyết các vấn đề trên. Ngoài ra, LED là thiết bị bán dẫn có khả biểu diễn trên Hình 1. Hệ thống bao gồm các front-ends được năng bật tắt ở tốc độ siêu cao. Bằng cách sử dụng ánh sáng kết nối với thiết bị đầu cuối để nhận dữ liệu từ lớp trên được trắng để truyền tin, chúng ta có thể giải quyết được rất nhiều đưa xuống dưới dạng các tín hiệu điện hoặc đưa các tín hiệu vấn đề còn tồn đọng của công ngh ...