I lampioni iniziano a “parlare”: dal Giappone una nuova rete dati basata sui LED prende vita

I ricercatori del Politecnico di Tokyo hanno presentato un sistema di trasmissione dati wireless semplice ed economico che utilizza LED. Il progetto vanta un funzionamento stabile all’aperto, anche in piena luce solare, e potrebbe costituire la base per future soluzioni nei sistemi di trasporto intelligenti.

La tecnologia si basa sulla trasmissione di dati tramite luce visibile , un metodo sempre più considerato un’alternativa alle comunicazioni radio, soprattutto in condizioni di congestione, interferenze o restrizioni normative. I LED integrati nei lampioni stradali e nei semafori possono essere utilizzati non solo per l’illuminazione, ma anche per lo scambio di informazioni. Tuttavia, nella pratica, tali sistemi si trovano spesso ad affrontare sfide come la distorsione degli impulsi e le interferenze dovute alla luce esterna.

La soluzione proposta si basa sul nuovo schema di codifica 8B13B, sviluppato specificamente per tali applicazioni. È implementato su un array di porte logiche programmabili sul campo (FPGA) connesso a un microcomputer Raspberry Pi tramite un’interfaccia SPI standard. Il sistema utilizza esclusivamente componenti disponibili in commercio.

La codifica utilizza un formato di ritorno a zero, mantenendo un equilibrio tra uno e zero, eliminando lo sfarfallio e garantendo una sincronizzazione stabile. L’obiettivo principale è catturare il fronte di salita dell’impulso luminoso, compensando le variazioni di larghezza dell’impulso causate dalle caratteristiche di risposta del LED. Questo design garantisce una trasmissione stabile dei dati anche in condizioni di luce intensa, inclusa la luce solare diretta con un’intensità superiore a 90.000 lux.

Negli esperimenti, il sistema ha dimostrato velocità di trasmissione dati fino a 3,48 Mbps su una distanza di circa tre metri. Per migliorare la precisione del ricevitore, il team ha utilizzato più fotodiodi e un filtro ottico a banda stretta per ridurre gli effetti della luce di fondo.

Il nuovo sviluppo può essere utilizzato per trasmettere segnali video dalle infrastrutture stradali ai veicoli , ad esempio da incroci o angoli ciechi. Ciò potrebbe migliorare la sicurezza stradale, anche nella guida autonoma. Inoltre, la piattaforma sviluppata può essere utilizzata a scopo didattico, combinando elettronica analogica, logica digitale e software in un unico sistema.

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Redazione

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