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智慧LED灯增加定位功能连结物联网软件成为现实

2016-08-10 12:13:35

迪士尼国际研发机构(Disney Research)以及苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的研究人员在照明用LED灯中增加位置寻找的功能,使其不仅可用于室内照明,还可为室内提供通讯链路。

  研究人员已开发出基于消费级LED的EnLighting系统,并调整其发光以及光感测器功能。藉由让每个单独的LED交替传送已调节的光讯号以及作为讯号接收器,从而创造出能够彼此传送讯息以及连接至装置的灯泡网路,而不至影响室内照明。

  ETH Zurich博士研究生Stefan Schmid与其他研究人员最近在伦敦举行的IEEE感测、通讯与网路(SECON)国际会议上分享其研究成果与细节。

  “可见光通讯网路在保留无线电频谱的同时,也使其难以被网路可视范围(LoS)以外的任何人窃听,”Disney Research副总裁Markus Gross表示。  

  基于LED智慧灯泡的VLC系统概念图:在可视范围内的LED灯可彼此通讯

  研究人员采用高通(Qualcomm)的Wi-Fi晶片Atheros 3991改造这款LED灯泡,并执行Linux嵌入式版本。采用简单开关键控(ON-OFF Keying;OOK)调变的脉冲宽度调变(PWM)用于产生实体层(PHY)符号,并透过Atmel ATmega328p微控制器进行LED调变。 

  改进的LED灯泡

  研究人员为其验证可行的系统部署了四个这样的灯泡。他们发现,其系统架构和协议使灯泡能够打造可技援低频宽应用(通常是IoT装置)的稳定网路。研究人员并展示,该系统可用于估计装置在室内的位置。

  除了灯泡之间可互相通讯以外,其特性之所以关键之处不仅在于支援广泛的IP协议范围,同时也可用于一连串的应用场景。由于邻近灯泡之间可以同步,减少了资料发生冲突的数量,使得连接更稳定。 

  在Wi-Fi返回通道增加两款晶片

  该系统还可动态分配灯泡信标值,关闭或取代其中的一个灯泡,或重新指定位置。此外,相较于采用蓝牙信标、混合射频(RF)或光学的系统,该新系统在定位灯泡时预计需要较低的运算负载。

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