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dc.creatorColvero, Gabriel Dacanal
dc.date.accessioned2023-08-16T10:34:06Z
dc.date.available2023-08-16T10:34:06Z
dc.date.issued2023-08-04
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/29941
dc.description.abstractWith the widespread use of commercial wireless communication networks such as Wi-Fi and Bluetooth, coupled with the increasing demand for new communications, especially driven by the concepts of the Internet of Things (IoT), there is a clear observation of the spectrum saturation in the available radio frequency (RF) spectrum. In this context, new communication technologies, such as Visible Light Communication (VLC), have garnered significant interest in the industry. VLC utilizes visible light for wireless data transmission by leveraging existing LED luminaires, provided that modifications are made to their electronic control circuits. This document describes the development of tests to evaluate compatibility, following the parameters established by the IEEE 802.15.7 standard, for a dual-function driver for VLC, intended for use in commercial LED luminaires. The circuit used during the tests was designed to modulate the intensity of light emitted by LED devices without compromising their primary function of illuminating the surroundings. Initially, it was validated through simulations, and subsequently, practical tests were conducted using real LED loads, providing relevant data on its applicability with different types of LED luminaires available in the market. The accordance of the physical layer network with the IEEE 802.15.7 standard was tested to ensure better interoperability of the circuit with other visible light communication systems following the same standard. With a minimum transmission rate of 19.2 Mb/s set as one of the objectives for development, the circuit enables efficient transfer of a wide range of files. Furthermore, techniques and test procedures were proposed and employed to generate high-rate communication signals, starting with the use of a periodic signal generator. For circuit validation, real signals in the form of data packets originating from the Ethernet network communication protocol were used, partially representing the standardization defined by the IEEE 802.15.7 PHY II physical layer and demonstrating more realistic results closer to commercial implementation. The successful experimentation of the dual-function driver circuit tested in this work, along with various commercial LED loads, demonstrates the technical feasibility of using VLC as a practical and effective alternative for data communication through lighting systems employed in different sectors. As a contribution to the advancements of VLC, this work provides a solid theoretical and experimental foundation for this emerging technology, assisting in its ongoing development to enhance efficiency and market adoption of new VLC system proposals in various scenarios. Additionally, the need for conducting future research to overcome the bandwidth limitations of mid-power and high-power LED loads, widely utilized in the lighting industry, was also evaluated.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectComunicação por luz visívelpor
dc.subjectLEDpor
dc.subjectIEEE 802.15.7por
dc.subjectDrivereng
dc.subjectLi-Fipor
dc.subjectVisible light communicationeng
dc.titleEnsaios de avaliação de compatibilidade de driver de LED de dupla função para operação VLC com especificação IEEE 802.15.7por
dc.title.alternativeEvaluation tests for compatibility of dual-function LED driver for VLC operation with IEEE 802.15.7 specificationeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoCom 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.por
dc.contributor.advisor1Dalla Costa, Marco Antônio
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4455422053321491por
dc.contributor.referee1Reguera, Vitalio Alfonso
dc.contributor.referee2Loose, Felipe
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7694170720139518por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Elétricapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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