Infrastructure to vehícle communication using visible light communication

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rodrigues, Fábio Alexandre Freitas
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.21/10202
Resumo: Dissertação para obtenção do grau de mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações
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Along with this evolution, Visible Light Communication (VLC) technology has also been developed to use this existing lighting infrastructure and the inherent characteristic of LEDs being easily switched to high frequency to build data transmission systems. The applications of this communication technology using electromagnetic signals in the visible range are currently in a development stage with promising applications in several domains. This dissertation intends to study an optical communication system based on VLC to establish communication between road infrastructures and. Vehicles. For this purpose, four communication channels established through the modulation of white trichromatic LED emitters are used. Detection of the optical signals is performed with a photodiode based on two stacked pin structures made of a-Si:H and a-SiC:H. This device works as an optical filter in the visible spectrum and its spectral sensitivity can be adjusted through stationary optical bias. On-Off-Keying (OOK) modulation is used. The structure of the data blocks to be transmitted was designed to avoid undesirable effects related to ambient light (flickering and/or perceptible variations in color temperature of the white light). The experimental tests of the proposed model were performed in the Optoelectronics laboratory using a small-scale prototype. The results show that with the proposed system it is possible to transmit information between road infrastructure and vehicles. In addition to data transmission, other security features have been addressed, such as the determination of the speed of vehicles movement by the network, as well as the determination of the position of the vehicles and their direction of travel in the road.Nos últimos anos as soluções de iluminação têm vindo a ser gradualmente substituídas por recursos mais eficientes, tirando partido das lâmpadas baseadas em Light Emitting Diodes (LEDs) que progressivamente têm inundado o mercado com potências óticas cada vez mais elevadas, baixos consumos energéticos e temperaturas de cor variáveis. A par desta evolução, a tecnologia Visible Light Communication (VLC) tem vindo igualmente a ser desenvolvida no sentido de utilizar esta infraestrutura de iluminação já existente e a característica inerente aos LEDs de poderem ser facilmente comutados a alta frequência para construir sistemas de transmissão de dados. As aplicações desta tecnologia de comunicação usando sinais eletromagnéticos no domínio do visível está neste momento em fase de desenvolvimento e revela-se promissora em diversos domínios de aplicação. Nesta dissertação pretende-se estudar um sistema de comunicação ótico baseado em VLC para estabelecer comunicação entre infraestruturas rodoviárias e veículos. Para o efeito usam-se quatro canais de comunicação estabelecidos através da modulação dos emissores de LEDs brancos tricromáticos, assim como LEDs violeta. A deteção dos sinais óticos é realizada com um fotodíodo baseado em duas estruturas pin empilhadas realizadas com a-Si:H e a-SiC:H. Este dispositivo funciona como um filtro ótico no domínio do visível, cuja sensibilidade espetral pode ser ajustada através de polarização ótica estacionária. Utiliza-se a modulação On-Off-Keying (OOK), sendo a estrutura dos blocos de dados a transmitir desenhada por forma a evitar efeitos indesejáveis em termos de iluminação ambiente (flickering e/ou variações percetíveis na temperatura de cor da luz branca). Os testes experimentais do modelo proposto foram realizados no laboratório de Optoeletrónica usando um protótipo em escala reduzida. Os resultados obtidos demonstram que com o sistema proposto é possível a transmissão de informação entre a infraestrutura rodoviária e os veículos. Para além da transmissão de dados, outras funcionalidades no dominio da segurança foram abordadas. Como por exemplo a determinação da velocidade de deslocação dos veículos por parte da rede, assim como a determinação da posição dos veículos e o seu sentido de deslocamento na faixa de rodagem.Instituto Superior de Engenharia de LisboaLouro, Paula Maria GarciaVieira, Maria Manuela Almeida CarvalhoRCIPLRodrigues, Fábio Alexandre Freitas2019-06-25T20:58:13Z2018-12-112018-12-11T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.21/10202TID:202257240engRODRIGUES, Fábio Alexandre Freitas - Infrastructure to vehícle communication using visible light communication. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2018. Dissertação de mestrado.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-08-03T09:59:51Zoai:repositorio.ipl.pt:10400.21/10202Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T20:18:40.281228Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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