Diseño e implementación de dos sistemas de comunicación con luz visible mediante las modulaciones OOK y CSK para análisis de desempeño de transmisión de datos e iluminación

Abstract

El uso de fuentes de luz LED en sistemas de alumbrado público e interior ha venido incrementándose en los últimos años debido a las ventajas que ofrece con respecto a las tecnologías tradicionales como la incandescente, fluorescente, sodio entre otras. Su capacidad de conmutación ha permitido generar transmisión de información, permitiendo cumplir la función de iluminación y transmisión de datos con una misma infraestructura, mejorando así la eficiencia con respecto a los sistemas con infraestructuras independientes (ilumiacióninternet) y el costo de implementación de nuevos sistemas. A pesar de las diferentes ventajas que ofrece el uso de la comunicación con luz visible respecto a las actuales comunicaciones de radio frecuencia en aplicaciones de corto y mediano alcance, es importante determinar si existe algún impacto sobre los parámetros de desempeño de la luminaria en la calidad de iluminación y color. En este trabajo se implementó y evaluó el desempeño de transmisión de datos e iluminación dos sistemas de comunicación con luz visible utilizando las modulaciones Codificación On-Off y Codificación por Desplazamiento de Color definidas en la normatividad actual. Se obtuvieron los anchos de banda para cada canal cercanos a los 100kHz, así como las probabilidades error de bits para la modulación OOK y la modulación 4CSK. Se diseñó e implementó una metodología para la calibración de la luminaria con 16 puntos de cromaticidad.

Abstract: The use of the LED technology has been increasing the last years in indoor and outdoor spaces due to the advantages of this technology with respect to the current lighting technologies, such as incadescent, fluorescent and sodium vapor lamps; one of these advantages is his rapid on-off commutation ability allowing the data transmissions using the light as channel, therefore, with the same infrastructure is made the information transmission and lightning, increasing the efficiency with respect to the current two independents infrastructures and decreasing implementing the cost for new systems. Although there are advantages in the use of the visible light communication respect to the traditional radio frequency communications in short and medium range applications, is important determine if this technology has an incidence in the performance of the luminaire in the light and color quality. In this work, was implemented and evaluated the performance of two visible light communication systems using the modulations On-Off Keying and Color Shift Keying defined in the standard document. The bandwidths for each channel near 100kHz were characterized, as well as the symbol error rate for the OOK modulation and the 4CSK modulation. A methodology for the calibration of the luminaire with 16 chromaticity points was designed and implemented.