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59 - ELETTRONICA OGGI 480 - SETTEMBRE 2019 COMM VISIBLE LIGHT COMMUNICATION a quello degli aerei negli aeroporti, nei luoghi di lavoro e nell’industria, nel contempo elevando il grado di si- curezza nel trattamento dei dati e ambientale, in quan- to la LiFi non produce campi elettromagnetici. Sebbene i sistemi VLC fossero noti e dimostrati già da diversi anni prima, l’idea alla base del concetto di LiFi è sintetizzata nelle parole del professor Harald Haas dell’ Università di Edimburgo , durante un discorso tenuto nel 2011 presso il TED Global: “Il cuore di que- sta tecnologia è una nuova generazione di diodi emet- titori di luce ad alta luminosità. Molto semplicemente, se il LED è acceso trasmetti un 1 digitale, se è spento trasmetti uno 0. Possono essere accesi e spenti molto rapidamente, il che offre buone opportunità per la trasmissione dati”. L’intensità luminosa emessa dai LED può quindi essere va- riata (modulata) da dati co- dificati rappresentanti l’infor- mazione da trasmettere nello spazio. Mantenendo elevata la velocità di modulazione dei LED, l’intermittenza ON-OFF (flicker) sarà così frequente che l’occhio umano non sarà in grado di apprezzarla e la lumi- nosità apparirà costante. L’evoluzione delle tecniche e delle tecnologie della modula- zione digitale sta promettendo sempre più alte velocità di tra- smissione dati nelle applicazio- ni di sistemi VLC impiegati nella LiFi. Ad esempio, vi è la soluzione di creare un array di LED in parallelo in cui ognuno trasmette alla massima velocità differenti porzioni di dati dell’informazione complessiva. Nei laboratori specializzati i ricercatori, a livello spe- rimentale, hanno ottenuto data rate fino a 500 Mb/s utilizzando LED luminosi bianchi standard. Descrizione generale del progetto VLC Il progetto del sistema VLC presentato in questo ar- ticolo ha una doppia funzione: 1) inviare un segnale audio a una postazione ricevente distante mediante una portante costituita da flussi di luce visibile; 2) illu- minare l’ambiente circostante. Il sistema di comunicazione e illuminazione è costitui- to da un trasmettitore e un ricevitore. Il trasmettitore è composto da una sezione di trattamento e modulazione dell’informazione audio e una sezione di trasmissione a diodi LED bianchi ad alta luminosità. Il ricevitore è com- posto dalla sezione di ricezione con fotodiodo e ampli- ficazione del flusso luminoso, dagli stadi di demodula- zione AM, filtraggio e amplificazione del segnale audio. Il segnale analogico nel range delle frequenze acusti- che, applicato alla sezione di modulazione del trasmet- titore, effettua la modulazione del segnale PWM (Pul- se Width Modulation) trasformato in impulsi luminosi emessi dai LED. La portante di luce impulsiva modulata e diretta verso il ricevitore, viene captata da un fotodiodo della sezio- ne ricevente, amplificata, demodulata e filtrata, infine, il segnale audio rivelato viene applicato alla sezione di amplificazione e resa disponibile per l’ascolto in cuffia. Per un ottimale ascolto del segnale audio, la distanza massima di ricezione del flusso luminoso con punta- mento dei LED in asse con il fotodiodo, è di circa 5 metri. I I L LI I I Fig. 2 – Segnale PWMmodulato Fig. 3 - Intensità di emissione luminosa relativa dei LED NSDW570GS-K1-B in funzione della lunghezza d’onda (Fonte: datasheet Nicchia)