dc.creator | Teixeira, Lucas | |
dc.date.accessioned | 2021-10-18T18:21:00Z | |
dc.date.available | 2021-10-18T18:21:00Z | |
dc.date.issued | 2020-10-09 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22444 | |
dc.description.abstract | Visible light communication (VLC) currently receives attention in the consumer electronics
media mainly because of the potential to improve the data rate of Internet access in short
range mobile communications, yet several other new applications can be made feasible using
this emerging technology. VLC uses modulation of light unperceptive to the human sight, most
frequently implemented with light emitting diodes (LED), for transmitting information and simultaneously
useful illumination is provided. However, despite the intense research activity
on this subject, on the technical side there are open questions and a clear disconnection among
the published solutions and the actual ground for reusing the visible light for communication.
The energy consumption is a key aspect that is a concern considering the illumination purpose
and also is reflected in the communication features, since aggregating such functionality to any
light fixture may require design changes and affects LED’s operational conditions. Therefore,
in this thesis a comprehensive study is presented approaching the concerns on the design of a
VLC transmitter, which accounts for illumination and communication aspects, focusing mainly
on the extra energy consumption caused by aggregating the communication purpose. The systematization
of the published literature allowed for understanding the trends in the development
of this technology. Also, the overview of a transmitter device allowed for pointing out the
best design choices in selecting modulation schemes and LED driver circuits for VLC. The
discussion about the signal power and bandwidth is also considered throughout the development
of the analysis aiming at reducing the energy consumption and increasing transmission
data rates. This work presents results that indicate switching mode modulators as adequate for
narrower bandwidth applications, although these recently received significant research attention
for improving modulation bandwidth capability. The link power budget analysis leads to
the conclusion that linear power amplifiers used as modulators for VLC require much lower
extra energy for implementing wider bandwidth signaling, even though they work based on a
dissipative principle. | eng |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Conversão de energia | por |
dc.subject | Comunicação por luz visível | por |
dc.subject | Diodo emissor de luz | por |
dc.subject | Eficácia luminosa | por |
dc.subject | Iluminação artificial | por |
dc.subject | Energy conversion | eng |
dc.subject | Visible light communication | eng |
dc.subject | Light-emitting diode | eng |
dc.subject | Luminous efficacy | eng |
dc.subject | Artificial lighting | eng |
dc.title | Análise da eficácia luminosa de sistemas de iluminação com comunicação agregada | por |
dc.title.alternative | Analysis of the luminous efficacy of lighting systems with integrated communication | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | A comunicação por luz visível (VLC) atualmente recebe atenção na mídia de eletrônicos
de consumo principalmente por causa do potencial de melhorar a taxa de dados de acesso à
Internet em comunicações móveis de curto alcance, mas várias outras novas aplicações podem
ser viabilizadas usando esta tecnologia emergente. O VLC usa modulação de luz não perceptível
à visão humana, mais frequentemente implementada com diodos emissores de luz (LED),
para transmitir informações e, simultaneamente, fornecer iluminação útil. No entanto, apesar da
intensa atividade de pesquisa sobre o assunto, do lado técnico há algumas questões em aberto
e uma clara desconexão entre as soluções publicadas e a fundamentação para o reaproveitamento
da luz visível para comunicação. O consumo de energia é um aspecto fundamental e
preocupante considerando a finalidade da iluminação e também se reflete nas características de
comunicação, uma vez que agregar tal funcionalidade a qualquer luminária pode exigir alterações
de design e afetar as condições operacionais dos LEDs. Portanto, nesta tese é apresentado
um estudo abrangente abordando as preocupações sobre o design de um transmissor VLC, que
leva em conta os aspectos de iluminação e comunicação, focando principalmente no consumo
de energia extra causado pela agregação do propósito de comunicação. A sistematização da
literatura publicada permitiu apontar as tendências no desenvolvimento dessa tecnologia. Além
disso, a visão geral de um dispositivo transmissor permitiu apontar as melhores opções de design
na seleção de esquemas de modulação e circuito de driver de LED para VLC. A discussão
sobre a largura de banda e potência do sinal também é considerada ao longo do desenvolvimento
da análise com o objetivo de reduzir o consumo de energia e aumentar a taxa de dados
de transmissão. Este trabalho apresenta resultados que apontam moduladores comutados como
adequados para aplicações de largura de banda mais estreita, embora recentemente tenham recebido
atenção significativa em pesquisas visando aumentar a largura de banda de modulação. O
balanço de potência de sinal no enlace de comunicação leva à conclusão de que amplificadores
de potência lineares usados como moduladores para VLC requerem energia extra menor para
implementar aplicações que requerem maior largura de banda de sinal, embora estes circuitos
operem com base em um princípio dissipativo. | por |
dc.contributor.advisor1 | Dalla Costa, Marco Antônio | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4455422053321491 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Reguera, Vitalio Alfonso | |
dc.contributor.referee1 | Denardin, Gustavo Weber | |
dc.contributor.referee2 | Soares, Guilherme Márcio | |
dc.contributor.referee3 | Seidel, Alysson Raniere | |
dc.contributor.referee4 | Campos, Alexandre | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/1182419403152450 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Elétrica | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |