Создана система связи через видимый свет для умного транспорта со стабильной скоростью до 3,48 Мбит/с

Инженерная группа из Токийского политехнического университета представила доступную технологию беспроводной передачи данных посредством видимого света, способную бесперебойно функционировать даже в условиях экстремальной внешней засветки. Тестовые испытания подтвердили, что система обеспечивает стабильную пропускную способность до 3,48 Мбит/с на дистанции в несколько метров, что делает её пригодной для эксплуатации под открытым небом, в частности, в составе интеллектуальных транспортных сетей.

В основе разработки лежит метод модуляции светодиодного излучения вместо традиционных радиочастотных каналов. Такой подход позволяет обойти проблему перегруженности радиоэфира и строгие регуляторные барьеры. Однако до настоящего времени массовому внедрению подобных решений препятствовали два фактора: интенсивное влияние солнечной радиации и нелинейные искажения сигнала, обусловленные физическими характеристиками самих светодиодов.

Для нивелирования этих дефектов исследователи применили инновационный алгоритм кодирования — схему 8B13B. Аппаратная часть реализована на базе программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС), которая обменивается данными с микрокомпьютером Raspberry Pi по стандартному протоколу SPI. Важным преимуществом является использование исключительно серийных электронных компонентов, что исключает необходимость в дорогостоящем специализированном оборудовании.

Примененный метод модуляции эффективно устраняет визуально заметное мерцание и облегчает процесс синхронизации приёмника. При обработке входящего потока система ориентируется преимущественно на фронты импульсов, что снижает чувствительность к их деформации во времени — типичной проблеме полупроводниковых излучателей, приводящей к потере целостности данных.

В ходе практических тестов связь оставалась устойчивой на расстоянии около 3 метров даже при освещённости свыше 90 000 люкс, что соответствует прямому солнечному свету в ясный день. Высокая помехозащищённость была достигнута благодаря интеграции в приёмный модуль массива фотодиодов и селективного оптического фильтра, отсекающего фоновые шумы.

Авторы проекта полагают, что данная технология найдет применение в современных транспортных системах, где светофоры или элементы дорожного освещения смогут транслировать актуальную информацию непосредственно бортовым компьютерам автомобилей — например, сведения о заторах или помехах в слепых зонах. Помимо практического использования, разработка позиционируется как универсальная учебная база, наглядно демонстрирующая синтез цифровой логики, аналоговой схемотехники и программного обеспечения.

Источник: iXBT