กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 8 นาที

การสื่อสารด้วยแสงที่มองเห็นได้

ในด้าน โทรคมนาคม การ สื่อสารด้วยแสงที่มองเห็นได้ ( VLC ) คือการใช้ แสงที่มองเห็นได้ ( แสง ที่มีความถี่ 400–800 THz ความยาวคลื่น 780–375 nm ) เป็น สื่อกลางในการส่งสัญญาณ VLC...

การสื่อสารด้วยแสงที่มองเห็นได้

แสงที่มองเห็นได้เป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าเท่านั้น

ในด้านโทรคมนาคมการสื่อสารด้วยแสงที่มองเห็นได้ ( VLC ) คือการใช้แสงที่มองเห็นได้ ( แสงที่มีความถี่400–800 THz  ความยาวคลื่น780–375 nm  )เป็นสื่อกลางในการส่งสัญญาณ VLC เป็นส่วนหนึ่งของเทคโนโลยี การสื่อสารไร้สายด้วยแสง

เทคโนโลยีนี้ใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์ (หลอดไฟธรรมดา ไม่ใช่อุปกรณ์สื่อสารพิเศษ) ในการส่งสัญญาณที่ความเร็ว10 กิโลบิตต่อวินาทีหรือ ใช้ หลอด LEDสำหรับความเร็วสูงสุด500 เมกะบิตต่อวินาทีในระยะทางสั้นๆ ระบบอย่างเช่นRONJAสามารถส่งข้อมูลด้วย ความเร็ว อีเธอร์เน็ต เต็มที่ ( 10 เมกะบิตต่อวินาที ) ในระยะทาง 1-2 กิโลเมตร (0.6-1.2 ไมล์)

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วยโฟโตไดโอดจะรับสัญญาณจากแหล่งกำเนิดแสง[ 1 ]แม้ว่าในบางกรณีกล้องโทรศัพท์มือถือหรือกล้องดิจิทัลก็เพียงพอแล้ว[ 2 ]เซ็นเซอร์ภาพที่ใช้ในอุปกรณ์เหล่านี้แท้จริงแล้วคืออาร์เรย์ของโฟโตไดโอด (พิกเซล) และในบางแอปพลิเคชัน การใช้งานอาจเป็นที่ต้องการมากกว่าโฟโตไดโอดเดี่ยว เซ็นเซอร์ดังกล่าวอาจให้การรับรู้แบบหลายช่องสัญญาณ (ลงไปถึง 1 พิกเซล = 1 ช่องสัญญาณ) หรือการรับรู้เชิงพื้นที่ของแหล่งกำเนิดแสงหลายแหล่ง[ 1 ]

VLC สามารถใช้เป็นสื่อกลางการสื่อสารสำหรับการประมวลผลแบบยูบิควิตัสได้เนื่องจากอุปกรณ์สร้างแสง (เช่น โคมไฟในร่ม/กลางแจ้ง โทรทัศน์ ป้ายจราจร จอแสดงผลเชิงพาณิชย์ และไฟหน้า/ไฟท้าย รถยนต์ [ 3 ] ) ถูกใช้ทุกที่[ 2 ]

การใช้งาน

ลักษณะสำคัญประการหนึ่งของ VLC คือแสงไม่สามารถทะลุผ่านสิ่งกีดขวางทางกายภาพได้ ลักษณะนี้อาจถือได้ว่าเป็นจุดอ่อนของ VLC เนื่องจากมีความอ่อนไหวต่อการรบกวนจากวัตถุทางกายภาพ แต่ก็เป็นจุดแข็งประการหนึ่งเช่นกัน กล่าวคือ ต่างจากคลื่นวิทยุ คลื่นแสงจะถูกจำกัดอยู่ในพื้นที่ปิดที่ส่งผ่าน ซึ่งบังคับใช้สิ่งกีดขวางความปลอดภัยทางกายภาพที่กำหนดให้ตัวรับสัญญาณต้องเข้าถึงสถานที่ที่เกิดการส่งสัญญาณได้[ 4 ]

การประยุกต์ใช้ VLC ที่น่าสนใจอย่างหนึ่งคือระบบระบุตำแหน่งภายในอาคาร (Indoor Positioning System: IPS) ซึ่งเป็นระบบที่คล้ายคลึงกับ GPS แต่ได้รับการออกแบบให้ทำงานในพื้นที่ปิดที่การส่งสัญญาณดาวเทียม GPS เข้าไม่ถึง ตัวอย่างเช่น อาคารพาณิชย์ ห้างสรรพสินค้า โรงจอดรถ รวมถึงรถไฟใต้ดินและอุโมงค์ ล้วนเป็นสถานที่ที่สามารถใช้ระบบระบุตำแหน่งภายในอาคารแบบ VLC ได้ นอกจากนี้ เมื่อหลอดไฟ VLC สามารถให้แสงสว่างพร้อมกับการส่งข้อมูลได้ในเวลาเดียวกัน ก็สามารถติดตั้งแทนที่หลอดไฟแบบเดิมที่มีฟังก์ชันเดียวได้อย่างง่ายดาย

แอปพลิเคชันอื่นๆ สำหรับ VLC เกี่ยวข้องกับการสื่อสารระหว่างเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านหรือสำนักงานอัจฉริยะ ด้วย อุปกรณ์ IoT ที่เพิ่มมากขึ้น การเชื่อมต่อผ่านคลื่นวิทยุแบบดั้งเดิมอาจได้รับผลกระทบจากการรบกวน[ 5 ]หลอดไฟที่มีความสามารถ VLC สามารถส่งข้อมูลและคำสั่งสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าวได้

ประวัติศาสตร์

ประวัติศาสตร์ของการสื่อสารด้วยแสงที่มองเห็นได้เริ่มต้นขึ้นในทศวรรษ 1880 ในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. เมื่ออ เล็กซานเดอร์ เกรแฮม เบลล์นักวิทยาศาสตร์ชาวสกอตแลนด์ได้ประดิษฐ์โฟโตโฟนซึ่งส่งสัญญาณเสียงโดยใช้แสงอาทิตย์ ที่ถูกปรับเปลี่ยนความถี่ไปได้ ไกลหลายร้อยเมตร สิ่งนี้เกิดขึ้นก่อนการส่งสัญญาณเสียงด้วยวิทยุ

งานวิจัยล่าสุดเริ่มขึ้นในปี 2546 ที่ห้องปฏิบัติการนากากาวะมหาวิทยาลัยเคโอประเทศญี่ปุ่นโดยใช้LEDในการส่งข้อมูลด้วยแสงที่มองเห็นได้ นับตั้งแต่นั้นมาก็มีกิจกรรมวิจัยมากมายที่มุ่งเน้นไปที่ VLC (Visual Liquid Language)

ในปี พ.ศ. 2549 นักวิจัยจาก CICTR ที่Penn Stateได้เสนอการผสมผสานระหว่างการสื่อสารผ่านสายไฟ (PLC) และ LED แสงสีขาวเพื่อให้บริการบรอดแบนด์สำหรับการใช้งานภายในอาคาร[ 6 ]งานวิจัยนี้ชี้ให้เห็นว่า VLC สามารถนำมาใช้เป็นโซลูชัน last-mile ที่สมบูรณ์แบบในอนาคตได้

ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2553 ทีมวิจัยจากSiemensและFraunhofer Institute for Telecommunications, Heinrich Hertz Instituteในเบอร์ลิน ได้สาธิตการส่งข้อมูลด้วยความเร็ว 500 เมกะบิตต่อวินาทีโดยใช้ LED สีขาวในระยะทาง 5 เมตร (16 ฟุต) และ 100 เมกะบิตต่อวินาทีในระยะทางที่ไกลกว่าโดยใช้ LED จำนวน 5 ดวง[ 7 ]

กระบวนการกำหนดมาตรฐาน VLC ดำเนินการภายในกลุ่มงาน IEEE 802.15.7

ในเดือนธันวาคม 2010 เมืองเซนต์คลาวด์ รัฐมินนิโซตาได้ลงนามในสัญญากับLVX [1]มินนิโซตา และกลายเป็นแห่งแรกที่นำเทคโนโลยีนี้ไปใช้ในเชิงพาณิชย์[ 8 ]

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2554 การนำเสนอในงานTED Global [ 9 ]ได้สาธิตการ ส่ง วิดีโอความละเอียดสูงจากหลอดไฟ LED มาตรฐาน และเสนอให้ใช้คำว่าLi-Fiเพื่ออ้างถึงเทคโนโลยี VLC บางส่วน

เมื่อเร็วๆ นี้ ระบบระบุตำแหน่งภายในอาคารที่ใช้ VLC ได้กลายเป็นหัวข้อที่น่าสนใจ การวิจัยของ ABI คาดการณ์ว่าอาจเป็นวิธีสำคัญในการปลดล็อก "ตลาดระบุตำแหน่งภายในอาคาร" มูลค่า 5 พันล้านดอลลาร์[ 10 ]มีผลงานตีพิมพ์จากห้องปฏิบัติการ Nakagawa [ 11 ] ByteLight ได้ยื่นจดสิทธิบัตร[ 12 ]เกี่ยวกับระบบระบุตำแหน่งด้วยแสงโดยใช้การจดจำพัลส์ดิจิทัล LED ในเดือนมีนาคม 2012 [ 13 ] [ 14 ] COWA ที่ Penn State [ 15 ] [ 16 ]และนักวิจัยอื่นๆ ทั่วโลก[ 17 ] [ 18 ]

การประยุกต์ใช้งานล่าสุดอีกอย่างหนึ่งคือในโลกของของเล่น เนื่องจากมีการใช้งานที่ประหยัดต้นทุนและมีความซับซ้อนต่ำ ซึ่งต้องการเพียงไมโครคอนโทรลเลอร์ หนึ่งตัว และ LED หนึ่งตัวเป็นออปติคอลฟรอนท์เอนด์[ 19 ]

VLC สามารถใช้เพื่อการรักษาความปลอดภัยได้[ 20 ] [ 21 ]โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีประโยชน์ในเครือข่ายเซ็นเซอร์ร่างกายและเครือข่ายพื้นที่ส่วนบุคคล

เมื่อเร็วๆ นี้ LED อินทรีย์ ( OLED ) ได้ถูกนำมาใช้เป็นตัวรับส่งสัญญาณแสงเพื่อสร้างลิงก์การสื่อสาร VLC ที่มีความเร็วสูงสุดถึง 10 Mbit/s [ 22 ]

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2557 Axrtek ได้เปิดตัวระบบ VLC LED RGB แบบสองทิศทางเชิงพาณิชย์ที่เรียกว่า MOMO ซึ่งส่งข้อมูลลงและขึ้นด้วยความเร็ว 300 เมกะบิตต่อวินาที และมีระยะทำการ 25 ฟุต[ 23 ]

ในเดือนพฤษภาคม 2015 ฟิลิปส์ได้ร่วมมือกับบริษัทซูเปอร์มาร์เก็ต Carrefour เพื่อส่งมอบบริการระบุตำแหน่ง VLC ให้กับสมาร์ทโฟนของผู้ซื้อในไฮเปอร์มาร์เก็ตแห่งหนึ่งในเมือง ลีลล์ ประเทศฝรั่งเศส[ 24 ]ในเดือนมิถุนายน 2015 บริษัทจีนสองแห่ง ได้แก่Kuang-ChiและPing An Bankได้ร่วมมือกันเพื่อนำเสนอบัตรชำระเงินที่สื่อสารข้อมูลผ่านแสงที่มองเห็นได้เฉพาะ[ 25 ] ในเดือนมีนาคม 2017 ฟิลิปส์ได้ติดตั้งบริการระบุตำแหน่ง VLC ครั้งแรกให้กับสมาร์ทโฟนของผู้ซื้อในประเทศเยอรมนี การติดตั้งนี้ได้รับการนำเสนอในงาน EuroShop ที่เมืองดุสเซลดอร์ฟ (5–9 มีนาคม) ซูเปอร์มาร์เก็ตแห่งแรกในเยอรมนีที่ใช้ระบบนี้คือซูเปอร์มาร์เก็ต Edeka ในเมืองดุสเซลดอร์ฟ-บิลค์ ซึ่งให้ความแม่นยำในการระบุตำแหน่ง 30 เซนติเมตร ซึ่งตรงตามความต้องการพิเศษในธุรกิจค้าปลีกอาหาร[ 26 ] [ 27 ]ระบบระบุตำแหน่งภายในอาคารที่ใช้ VLC [ 28 ]สามารถใช้ในสถานที่ต่างๆ เช่น โรงพยาบาล บ้านพักคนชรา คลังสินค้า และสำนักงานขนาดใหญ่แบบเปิดโล่ง เพื่อระบุตำแหน่งผู้คนและควบคุมยานยนต์หุ่นยนต์ภายในอาคาร

มีเครือข่ายไร้สายที่ใช้แสงที่มองเห็นได้ในการส่งข้อมูล และไม่ใช้การปรับความเข้มของแหล่งกำเนิดแสง แนวคิดคือการใช้เครื่องกำเนิดการสั่นสะเทือนแทนแหล่งกำเนิดแสงในการส่งข้อมูล[ 29 ]

เทคนิคการปรับสัญญาณ

ในการส่งข้อมูล จำเป็นต้องมีการปรับสัญญาณแสง การปรับสัญญาณคือรูปแบบที่สัญญาณแสงเปลี่ยนแปลงเพื่อแสดงสัญลักษณ์ต่างๆ เพื่อให้สามารถถอดรหัสข้อมูลได้ ต่างจากการส่งสัญญาณวิทยุการปรับสัญญาณ VLC ต้องใช้การปรับสัญญาณแสงรอบค่ากระแสตรงบวก ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในการให้แสงสว่างของหลอดไฟ ดังนั้นการปรับสัญญาณจะเป็นสัญญาณสลับรอบระดับกระแสตรงบวก โดยมีความถี่สูงพอที่จะมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า[ 30 ]

เนื่องจากการซ้อนทับของสัญญาณดังกล่าว การใช้งานตัวส่งสัญญาณ VLC จึงมักต้องใช้ตัวแปลง DC ที่มีประสิทธิภาพสูง กำลังสูง และตอบสนองช้า เพื่อจ่ายไฟให้กับ LED ที่จะให้แสงสว่าง ควบคู่ไปกับตัวขยายสัญญาณที่มีประสิทธิภาพต่ำ กำลังต่ำ แต่มีความเร็วในการตอบสนองสูงกว่า เพื่อสังเคราะห์การมอดูเลชั่นกระแสสลับที่ต้องการ

มีเทคนิคการมอดูเลตหลายแบบให้เลือกใช้ โดยแบ่งออกเป็น 3 กลุ่มหลัก ได้แก่[ 31 ]การส่งสัญญาณแบบมอดูเลตคลื่นพาหะเดี่ยว (SCMT) การส่งสัญญาณแบบมอดูเลตคลื่นพาหะหลายตัว (MCMT) และการส่งสัญญาณแบบพัลส์ (PBT)

การส่งสัญญาณแบบปรับคลื่นพาหะเดี่ยว

การส่งสัญญาณแบบมอดูเลตคลื่นพาหะเดี่ยวประกอบด้วยเทคนิคการมอดูเลตที่ใช้สำหรับการส่งสัญญาณแบบดั้งเดิม เช่น วิทยุ โดยการเพิ่มคลื่นไซน์เข้าไปในระดับกระแสตรงของแสง ทำให้สามารถเข้ารหัสข้อมูลดิจิทัลในลักษณะเฉพาะของคลื่นได้ ด้วยการสลับค่าระหว่างค่าสองค่าหรือหลายค่าของลักษณะเฉพาะที่กำหนด สัญลักษณ์ที่กำหนดให้กับแต่ละค่าจะถูกส่งผ่านทางลิงก์แสง

เทคนิคที่เป็นไปได้ ได้แก่การเข้ารหัสแบบเปลี่ยนแอมพลิจูด (ASK), การเข้ารหัสแบบเปลี่ยนเฟส (PSK) และการเข้ารหัสแบบเปลี่ยนความถี่ (FSK) ในบรรดาเทคนิคทั้งสามนี้ FSK สามารถส่งบิตเรตได้สูงกว่า เนื่องจากช่วยให้สามารถแยกแยะสัญลักษณ์ได้มากขึ้นโดยการสลับความถี่ นอกจากนี้ยังมีการเสนอเทคนิคเพิ่มเติมที่เรียกว่า การมอดูเลชั่นแอมพลิจูดแบบควอดราเจอร์ (QAM) ซึ่งทั้งแอมพลิจูดและเฟสของแรงดันไฟฟ้าไซน์จะถูกเข้ารหัสพร้อมกันเพื่อเพิ่มจำนวนสัญลักษณ์ที่เป็นไปได้[ 30 ]

การส่งสัญญาณแบบปรับคลื่นความถี่หลายคลื่น

การส่งสัญญาณแบบมอดูเลตหลายคลื่นพาหะทำงานในลักษณะเดียวกับวิธีการส่งสัญญาณแบบมอดูเลตคลื่นพาหะเดี่ยว แต่ฝังคลื่นไซน์สองคลื่นขึ้นไปที่มอดูเลตสำหรับการส่งข้อมูล[ 32 ]การมอดูเลตประเภทนี้เป็นหนึ่งในประเภทที่ยากและซับซ้อนที่สุดในการสังเคราะห์และถอดรหัส อย่างไรก็ตาม มันมีข้อดีคือมีความโดดเด่นในการส่งสัญญาณแบบหลายเส้นทาง ซึ่งตัวรับไม่ได้อยู่ในมุมมองโดยตรงของผู้ส่ง ดังนั้นการส่งสัญญาณจึงขึ้นอยู่กับการสะท้อนของแสงในสิ่งกีดขวางอื่นๆ

การส่งสัญญาณแบบพัลส์

การส่งสัญญาณแบบพัลส์ครอบคลุมเทคนิคการมอดูเลชั่นที่เข้ารหัสข้อมูลไม่ใช่บนคลื่นไซน์ แต่บนคลื่นพัลส์ ต่างจากสัญญาณสลับไซน์ซึ่งค่าเฉลี่ยตามคาบจะเท่ากับศูนย์เสมอ คลื่นพัลส์ที่อิงตามสถานะสูง-ต่ำจะมีค่าเฉลี่ยในตัว ซึ่งนำมาซึ่งข้อดีหลักสองประการสำหรับการมอดูเลชั่นการส่งสัญญาณแบบพัลส์:

  • สามารถนำไปใช้งานได้โดยใช้ตัวแปลงไฟกระแสตรงกำลังสูง ประสิทธิภาพสูง ตอบสนองช้า เพียงตัวเดียว และสวิตช์ไฟเพิ่มเติมที่ทำงานด้วยความเร็วสูงเพื่อจ่ายกระแสไฟให้กับ LED ในช่วงเวลาที่กำหนด
  • เนื่องจากค่าเฉลี่ยขึ้นอยู่กับความกว้างของพัลส์ของสัญญาณข้อมูล สวิตช์ตัวเดียวกันที่ใช้ควบคุมการส่งข้อมูลจึงสามารถใช้ควบคุมการหรี่แสงได้ ทำให้ตัวแปลง DC ง่ายขึ้นมาก

เนื่องจากข้อได้เปรียบในการใช้งานที่สำคัญเหล่านี้ การมอดูเลชั่นที่สามารถหรี่แสงได้เหล่านี้จึงได้รับการกำหนดมาตรฐานในIEEE 802.15.7ซึ่งได้อธิบายเทคนิคการมอดูเลชั่นสามแบบ ได้แก่การเข้ารหัสแบบเปิด-ปิด (OOK), การมอดูเลชั่นตำแหน่งพัลส์แบบแปรผัน (VPPM) และการเข้ารหัสแบบเปลี่ยนสี (CSK)

การเปิด-ปิดคีย์

ใน เทคนิค การควบคุมแบบเปิด-ปิด (on-off keying ) ไฟ LED จะเปิดและปิดซ้ำๆ และสัญลักษณ์ต่างๆ จะแตกต่างกันด้วยความกว้างของพัลส์ โดยพัลส์ที่กว้างกว่าจะแสดงถึงค่าตรรกะสูง "1" ในขณะที่พัลส์ที่แคบกว่าจะแสดงถึงค่าตรรกะต่ำ "0" เนื่องจากข้อมูลถูกเข้ารหัสด้วยความกว้างของพัลส์ ข้อมูลที่ส่งไปจะส่งผลต่อระดับความสว่างหากไม่ได้รับการแก้ไข ตัวอย่างเช่น บิตสตรีมที่มีค่าสูง "1" หลายค่าจะสว่างกว่าบิตสตรีมที่มีค่าต่ำ "0" หลายค่า เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ การมอดูเลชั่นจึงต้องใช้พัลส์ชดเชยที่จะถูกแทรกในช่วงเวลาของข้อมูลเมื่อจำเป็นเพื่อปรับความสว่างโดยรวมให้เท่ากัน การขาดสัญลักษณ์ชดเชยนี้อาจทำให้เกิดการกระพริบที่ไม่พึงประสงค์

เนื่องจากมีพัลส์ชดเชยเพิ่มเติม การปรับคลื่นนี้จึงซับซ้อนกว่าการปรับคลื่น VPPM เล็กน้อย อย่างไรก็ตาม ข้อมูลที่เข้ารหัสบนความกว้างของพัลส์นั้นง่ายต่อการแยกแยะและถอดรหัส ดังนั้นความซับซ้อนของตัวส่งจึงสมดุลกับความเรียบง่ายของตัวรับสัญญาณ

การปรับตำแหน่งพัลส์แบบแปรผัน

ตำแหน่งพัลส์ที่เปลี่ยนแปลงได้จะทำให้ LED เปิดและปิดซ้ำๆ แต่จะเข้ารหัสสัญลักษณ์ที่ตำแหน่งพัลส์ภายในช่วงเวลาข้อมูล เมื่อใดก็ตามที่พัลส์อยู่ตรงจุดเริ่มต้นของช่วงเวลาข้อมูล สัญลักษณ์ที่ส่งจะถูกกำหนดให้เป็นลอจิกต่ำ "0" โดยที่ลอจิกสูง "1" จะประกอบด้วยพัลส์ที่สิ้นสุดพร้อมกับช่วงเวลาข้อมูล เนื่องจากข้อมูลถูกเข้ารหัสที่ตำแหน่งของพัลส์ภายในช่วงเวลาข้อมูล พัลส์ทั้งสองจึงสามารถและจะมีขนาดความกว้างเท่ากัน ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้สัญลักษณ์ชดเชย การหรี่แสงจะดำเนินการโดยอัลกอริทึมการส่งสัญญาณ ซึ่งจะเลือกความกว้างของพัลส์ข้อมูลตามนั้น

การที่ไม่มีพัลส์ชดเชยทำให้การเข้ารหัส VPPM ง่ายกว่าเมื่อเทียบกับ OOK เล็กน้อย อย่างไรก็ตาม การถอดรหัสที่ซับซ้อนกว่าเล็กน้อยชดเชยความเรียบง่ายนั้นในเทคนิค VPPM ความซับซ้อนในการถอดรหัสนี้ส่วนใหญ่มาจากการเข้ารหัสข้อมูลที่ขอบขาขึ้นที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละสัญลักษณ์ ซึ่งทำให้การสุ่มตัวอย่างในไมโครคอนโทรลเลอร์ทำได้ยากขึ้น นอกจากนี้ เพื่อถอดรหัสตำแหน่งของพัลส์ภายในช่วงเวลาข้อมูล ตัวรับสัญญาณจะต้องซิงโครไนซ์กับตัวส่งสัญญาณด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง โดยต้องทราบอย่างแน่ชัดว่าช่วงเวลาข้อมูลเริ่มต้นเมื่อใดและนานแค่ไหน คุณลักษณะเหล่านี้ทำให้การถอดรหัสสัญญาณ VPPM ทำได้ยากขึ้นเล็กน้อย

การคีย์แบบเปลี่ยนสี

การส่งสัญญาณแบบ Color-shift keying (CSK) ซึ่งระบุไว้ในมาตรฐาน IEEE 802.15.7 เป็น รูปแบบการส่งสัญญาณแบบ ปรับความเข้มแสงสำหรับ VLC CSK ใช้การปรับความเข้มแสง โดยสัญญาณที่ถูกปรับความเข้มแสงจะมีสี ณ ขณะนั้นเท่ากับผลรวมของความเข้มแสงของ LED สามดวง (แดง/เขียว/น้ำเงิน) สัญญาณที่ถูกปรับความเข้มแสงนี้จะกระโดดอย่างฉับพลันจากสัญลักษณ์หนึ่งไปยังอีกสัญลักษณ์หนึ่ง ข้ามสีต่างๆ ที่มองเห็นได้ ดังนั้น CSK จึงสามารถตีความได้ว่าเป็นรูปแบบหนึ่งของการเปลี่ยนความถี่ อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงสีที่ส่งออกมาอย่างฉับพลันนี้ไม่ควรให้มนุษย์รับรู้ได้ เนื่องจากความไวต่อเวลาที่จำกัดของสายตามนุษย์ – " เกณฑ์การรวมการกะพริบ ที่สำคัญ " (CFF) และ "เกณฑ์การรวมสีที่สำคัญ" (CCF) ซึ่งทั้งสองอย่างไม่สามารถแยกแยะการเปลี่ยนแปลงของเวลาที่สั้นกว่า 0.01 วินาทีได้ ดังนั้น การส่งสัญญาณของ LED จึงถูกตั้งค่าไว้ล่วงหน้าให้มีค่าเฉลี่ยตามเวลา (เหนือ CFF และ CCF) ไปยังสีคงที่ตามเวลาที่กำหนด ดังนั้นมนุษย์จึงสามารถรับรู้ได้เฉพาะสีที่กำหนดไว้ล่วงหน้าซึ่งดูเหมือนจะคงที่ตลอดเวลา แต่ไม่สามารถรับรู้สีทันทีที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วตามเวลาได้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง การส่งผ่าน CSK รักษาฟลักซ์แสงเฉลี่ยตามเวลาให้คงที่ แม้ว่าลำดับสัญลักษณ์จะเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในด้านสีก็ตาม[ 33 ]

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

  • David G. Aviv (2006): การสื่อสารในอวกาศด้วยเลเซอร์, ARTECH HOUSE. ISBN 1-59693-028-4.
  • IEEE 802.15 WPAN Task Group 7 (TG7) การสื่อสารด้วยแสงที่มองเห็นได้
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Visible_light_communication&oldid=1337653659 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การสื่อสารด้วยแสงที่มองเห็นได้

ในด้าน โทรคมนาคม การ สื่อสารด้วยแสงที่มองเห็นได้ ( VLC ) คือการใช้ แสงที่มองเห็นได้ ( แสง ที่มีความถี่ 400–800 THz ความยาวคลื่น 780–375 nm ) เป็น สื่อกลางในการส่งสัญญาณ VLC...

การใช้งาน

ลักษณะสำคัญประการหนึ่งของ VLC คือแสงไม่สามารถทะลุผ่านสิ่งกีดขวางทางกายภาพได้ ลักษณะนี้อาจถือได้ว่าเป็นจุดอ่อนของ VLC เนื่องจากมีความอ่อนไหวต่อการรบกวนจากวัตถุทางกายภาพ แต่ก็เป็นจุดแข็งประการหนึ่งเช่นกัน กล่าวคือ ต่างจากคลื่นวิทยุ...

ประวัติศาสตร์

ประวัติศาสตร์ของการสื่อสารด้วยแสงที่มองเห็นได้เริ่มต้นขึ้นในทศวรรษ 1880 ใน กรุงวอชิงตัน ดี.ซี.

เทคนิคการปรับสัญญาณ

ในการส่งข้อมูล จำเป็นต้องมีการปรับสัญญาณแสง การปรับสัญญาณคือรูปแบบที่สัญญาณแสงเปลี่ยนแปลงเพื่อแสดงสัญลักษณ์ต่างๆ เพื่อให้สามารถถอดรหัสข้อมูลได้ ต่างจาก การส่งสัญญาณวิทยุ การปรับสัญญาณ VLC ต้องใช้การปรับสัญญาณแสงรอบค่ากระแสตรงบวก...