Светодиодная система уличной связи обеспечивает стабильную передачу данных

Японские исследователи создали дешевую и эффективную систему беспроводной связи, которая использует обычный видимый свет для передачи данных. Эта технология особенно перспективна для интеллектуальных транспортных систем, где уличные фонари или светофоры могут передавать информацию автомобилям. Однако до сих пор его применение сдерживалось высокой чувствительностью к солнечному свету и искажениям сигнала.

Команде ученых из Токийского политехнического университета удалось преодолеть эти препятствия, разработав новую схему кодирования данных под названием 8B13B. Этот метод, реализованный на программируемой логической интегральной схеме, гарантирует стабильный сигнал за счет подавления мерцания света и компенсации искажений импульса, свойственных светодиодам. Для создания полноценной системы FPGA подключается к миникомпьютеру Raspberry Pi через стандартный интерфейс, а в приемнике используются имеющиеся в продаже фотодиоды и светофильтр.

В ходе испытаний система продемонстрировала стабильную работу на открытом воздухе. Он обеспечивает стабильную передачу данных на скорости до 3,48 Мбит/с на расстоянии около трех метров даже при очень ярком солнечном свете. Это возможно благодаря фильтру, который удаляет фоновый свет, и ориентации схемы на подсчет фронтов световых импульсов, а не их длительности.

Важным аспектом развития исследователи называют доступность и открытость, пишет EurekAlert. Все компоненты системы — от FPGA и Raspberry Pi до деталей светодиодного драйвера и фотодетектора — находятся в свободном доступе. Исследователи не только опубликовали схемы, но и сделали исходный код FPGA бесплатным, чтобы другие могли воспроизводить, улучшать или использовать разработку в образовательных целях.

С практической точки зрения эта технология открывает двери для новых приложений в области безопасности дорожного движения. Например, светофоры и другая дорожная инфраструктура могли бы напрямую передавать автомобилям видео о ситуации на перекрестке или в слепой зоне, что имеет решающее значение для развития автономного вождения.

Таким образом, исследователи сделали важный шаг на пути практической реализации связи в видимом свете, предложив дешевое, надежное и открытое решение для будущих интеллектуальных транспортных систем и не только.