EO_506

EO LIGHTING - NOVEMBRE/DICEMBRE 2022 XXV in quanto gli errori di posizione si accumulano rapidamente con il trascorrere del tempo. -- Ultrasuoni: In questo caso viene utilizzato il suono come mezzo di comunicazione e il principio adottato è quello del tempo di volo (ToF – Time of Flight), ovvero il tempo impiegato da un suono per percorrere il tragitto da un beacon a un tag e viceversa. Anche se il livello di risoluzione relativo alla posizione è decisamente migliore (inferiore al metro), questa tecnologia può subire interferenze causate dalla presenza di oggetti solidi. Per tale motivo le misure non sono sempre attendibili. -- Altre tecnologie RF: grazie alla loro ampia diffusione, le tecnologie Bluetooth e Wi-Fi possono apparire una soluzione adatte all’uso per i sistemi IPS. Il problema in questo caso è legato al fatto che il comportamento di questi segnali varia in maniera significativa in presenza di ostacoli e persone in movimento (a causa di riflessioni e propagazione su cammini multipli). Poiché i segnali UWB (Ultra Wide Band) possono penetrare in materiali quali cemento, vetro e legno, sono adatti all’uso all’interno di edifici (dove la visibilità reciproca tra beacon e tag può essere ostacolata nel momento in cui quest’ultimi si sposta). In ogni caso la tecnologia UWB non è ancora molto diffusa e i livelli di potenza a determinate frequenze del segnale sono limitate dalle normative che regolano l’utilizzo dello spettro. A causa delle limitazioni in termini di utilizzo e di ac- curatezza, le tecnologie appena sopra menzionate non rappresentano la soluzione ideale per le applicazioni IPS. La comunicazione basata su luce visibile (VLC) si sta proponendo come una soluzione in grado di ri- solvere il problema dell’accuratezza. La luce visibile è la porzione dello spettro elettromagnetico percepibi- le dall’occhio umano (da 375 a 780 nm). La tecnologia VLC utilizza questa ampiezza di banda per trasmettere dati in modalità wireless illuminando contemporane- amente uno spazio interno. In un sistema VLC, un mi- crocontrollore modula i dati su un LED (che funzione da beacon) e questo segnale è ricevuto da un fotodiodo presente in un tag (per esempio nella fotocamera fron- tale di un telefono mobile). La trasmissione dei dati utilizzando la luce come mezzo di trasporto richiede una potenza praticamente uguale (o di poco superiore) rispetto a quella necessaria ai LED per fornire l’illu- minazione, mentre i costi di installazione sono mini- mi in quanto l’illuminazione è già presente nella quasi totalità degli spazi interni. Anche se i dati modulati provocano inevitabilmente lo sfarfallio (flicker) della luce a LED, le frequenze utilizzate sono impercettibili all’occhio umano, mentre vengono rilevate facilmente dai dispositivi riceventi. Integrando un identificato- re unico all’interno di ciascun LED e modulandolo nel driver (circuito di pilotaggio) del LED, ciascun appa- recchio di illuminazione posto all’interno di un edifi- cio potrà trasmettere un codice univoco associata alla sua esatta ubicazione. Utilizzando gli identificatori ri- cevuti da tre apparecchi di illuminazione, è possibile determinare la posizione di una tag con un’accuratez- za di 30 cm mediante un algoritmo di triangolazione. Questo livello di precisione è migliore di un ordine di grandezza rispetto a quello che si otterrebbe dai più avanzati sistemi di posizionamento basati sulla radio- frequenza. Implementazione della tecnologia VLC Efficienza e compattezza dimensionale sono i due principali problemi da affrontare quando si proget- ta una sistema VLC. NCL31000 di onsemi è un vero e proprio “engine” di illuminazione avanzato in grado di risolvere entrambe queste problematiche grazie all’integrazione di tutte le funzioni necessarie per tali sistemi in un unico circuito integrato compatto. Esso include un driver per LED, caratterizzato da un’effi- cienza del 97%, supporta la regolazione dell’intensità luminosa (dimming) in modalità PWM (Pulse Width Modulation) e prevede un convertitore DC/DC confor- me alle normative che regolano le interferenze EMI per il pilotaggio di altri componenti del sistema come a esempio i sensori. NCL31000 integra anche un con- vertitore A/D (ADC) per fornire accurate e dettagliate informazioni diagnostiche a una MCU locale attraver- Un esempio di applicazione di NCL3100, un vero e proprio “engine” di illuminazione avanzato sviluppato da onsemi VLC TECHNOLOGY