Implementación y evaluación de un sistema VLC (Visible Light Communication) en un ambiente controlado.

Abstract

Este trabajo final de graduación tiene como finalidad elaborar un sistema de comunicación el cual establezca una transmisión de datos por medio del sistema “visible light communication” o sus siglas VLC. Así mismo se tiene previsto presentar una implementación del sistema VLC en un ambiente controlado variando la potencia de entrada con el fin de evaluar las diferentes tasas de transferencia y error binario que conlleva esta variación. Parte de elaborar este sistema de comunicación en un ambiente controlado es obtener información referente a la tasa de error binario y distancias máximas alcanzadas por medio de el diodo emisor de luz (por sus siglas en ingles LED). Para obtener estas muestras se construyo una iluminaria que permitiese recrear las condiciones en las que se encuentra una oficina o una habitación de dimensiones estándar sin la presencia de luz solar. Posterior a lo anteriormente mencionado se utilizó LED como un emisor y un fotodiodo con un circuito de amplificación y comparación como el receptor. La selección del fotodiodo se realizó de acuerdo a sus características físicas, las cuales permiten obtener los estados de encendido o apagado en altas velocidades del emisor. Los luxes mínimos necesarios para lograr la transmisión de datos fue obtenida de manera experimental y se calculó una tasa de error binario en relación a la cantidad total de bits enviados y bits perdidos en la transferencia de datos. Se utilizaron diversas potencias de suministro en el LED con el fin de analizar y evaluar los resultados y si es o no recomendable utilizar uno respecto del otro. Parte de los resultados indican que existe una mejora en relación a la cantidad de lúmenes que el LED proporciona y la potencia que estos consumen. Se evalúa finalmente las probabilidades de implementación que tiene este sistema en la actualidad y las limitantes encontradas a lo largo de este trabajo. La tasa de transmisión de bits máxima que se logró implementar en este trabajo es de 250 Kbits/s con una potencia de 14 Watt en una distancia de 50 centímetros. La tasa de error binaria que se obtuvo en el caso anterior es de aproximadamente el 14% . La distancia de transmisión máxima alcanzada fue de 150 centímetros con una potencia de 14 Watt en distintas tasas de transmisión, con distintas tasas de error binario. Por último se implementaron 9 diferentes tasas de transmisión de bits con una tasa de error binario mínima de aproximadamente 4% en una distancia de 50 cm.