Ensaios de avaliação de compatibilidade de driver de LED de dupla função para operação VLC com especificação IEEE 802.15.7
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Data
2023-08-04Primeiro membro da banca
Reguera, Vitalio Alfonso
Segundo membro da banca
Loose, Felipe
Metadata
Mostrar registro completoResumo
Com a ampla disseminação do uso das redes de comunicação sem fio comerciais hoje em dia,
como o Wi-Fi e o Bluetooth, associado ao aumento crescente da demanda de novas
comunicações, especialmente impulsionados pelos conceitos da Internet das Coisas (Internet of
Things - IoT), percebe-se claramente uma saturação de uso do espectro de radiofrequências
(RF) disponível. Neste contexto, novas tecnologias de comunicação, como a VLC (Visible Light
Communication), têm despertado grande interesse na indústria, pois utiliza a luz visível para a
transmissão dos dados sem fio através das luminárias de LED já existentes, desde que sejam
realizadas modificações nos circuitos eletrônicos de controle das mesmas. Este documento
descreve o desenvolvimento de ensaios para avaliação de compatibilidade seguindo os
parâmetros estabelecidos pela norma IEEE 802.15.7 de um circuito eletrônico de driver de
dupla função para a VLC, para utilização em luminárias LED comerciais. O circuito utilizado
durante os ensaios foi desenvolvido para modular a intensidade da luz emitida por dispositivos
LEDs, sem comprometer sua função principal de iluminação dos ambientes. Ele foi validado
inicialmente por meio de ensaios em simulador e posteriormente em ensaios experimentais com
cargas LEDs reais, fornecendo dados relevantes sobre sua aplicabilidade com diferentes tipos
de luminárias LEDs disponíveis no mercado. A conformidade da camada física de rede com a
norma IEEE 802.15.7 foi implementada com o intuito de fornecer a melhor interoperabilidade
do circuito com outros sistemas de comunicação por luz visível neste mesmo padrão. Com uma
taxa de transmissão mínima de 19,2 Mb/s definida como um dos objetivos para o
desenvolvimento, o circuito possibilita a transferência eficiente de uma ampla gama de dados.
Além disso, técnicas e procedimentos de ensaios foram propostos e utilizados para a geração
dos sinais de comunicação de altas taxas, iniciando com a utilização de um gerador de sinais
periódicos e após, para a validação do circuito, foram utilizados sinais reais em forma de
pacotes de dados originados pelo protocolo de comunicação de rede no padrão Ethernet,
representando assim em partes a padronização definida pela camada física PHY II do IEEE
802.15.7, e demonstrando resultados efetivos mais próximos de uma implementação comercial.
A experimentação bem-sucedida do circuito de driver de dupla função ensaiado neste trabalho
em conjunto com diferentes cargas LED comerciais demonstra a viabilidade técnica da
utilização da VLC como uma alternativa prática e eficaz de comunicação de dados através dos
sistemas de iluminação utilizados em deferentes setores. Como contribuição para os avanços
da VLC este trabalho fornece uma base sólida de conhecimento teórico e experimental dessa
tecnologia emergente, auxiliando na continuidade deste desenvolvimento para incrementar a
eficiência e inserção no mercado de novas propostas de sistemas de comunicação por luz visível
sob diferentes cenários. Adicionalmente, também foi avaliada a necessidade de realização de
pesquisas futuras para contornar as limitações de largura de banda das cargas LED mid-power
e high-power, amplamente utilizadas na indústria de iluminação.
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