智慧LED燈連結物聯網可定位室內裝置

2016-07-05 05:55:08 瀏覽次數 24668

打造出能可在室內追蹤裝置位置的可見光系統。

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  迪士尼國際研發機構(Disney Research)以及蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)的研究人員在照明用LED燈中增加位置尋找的功能,使其不僅可用于室內照明,還可為室內提供通訊鏈路。

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  研究人員已開發出基于消費級LED的EnLighting系統,并調整其發光以及光感測器功能。藉由讓每個單獨的LED交替傳送已調節的光訊號以及作為訊號接收器,從而創造出能夠彼此傳送訊息以及連接至裝置的燈泡網路,而不至影響室內照明。

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  ETH Zurich博士研究生Stefan Schmid與其他研究人員最近在倫敦舉行的IEEE感測、通訊與網路(SECON)國際會議上分享其研究成果與細節。

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  “可見光通訊網路在保留無線電頻譜的同時,也使其難以被網路可視范圍(LoS)以外的任何人竊聽,”Disney Research副總裁Markus Gross表示。 

 


  基于LED智慧燈泡的VLC系統概念圖:在可視范圍內的LED燈可彼此通訊

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  研究人員采用高通(Qualcomm)的Wi-Fi晶片Atheros 3991改造這款LED燈泡,并執行Linux嵌入式版本。采用簡單開關鍵控(ON-OFF Keying;OOK)調變的脈沖寬度調變(PWM)用于產生實體層(PHY)符號,并透過Atmel ATmega328p微控制器進行LED調變。  

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  改進的LED燈泡

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  研究人員為其驗證可行的系統部署了四個這樣的燈泡。他們發現,其系統架構和協議使燈泡能夠打造可技援低頻寬應用(通常是IoT裝置)的穩定網路。研究人員并展示,該系統可用于估計裝置在室內的位置。

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  除了燈泡之間可互相通訊以外,其特性之所以關鍵之處不僅在于支援廣泛的IP協議范圍,同時也可用于一連串的應用場景。由于鄰近燈泡之間可以同步,減少了資料發生沖突的數量,使得連接更穩定。 


  在Wi-Fi返回通道增加兩款晶片

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  該系統還可動態分配燈泡信標值,關閉或取代其中的一個燈泡,或重新指定位置。此外,相較于采用藍牙信標、混合射頻(RF)或光學的系統,該新系統在定位燈泡時預計需要較低的運算負載。

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