Visible Light Communicationsmidas1.e-technik.tu-ilmenau.de/~webkn/Webdaten/Lehre/SS2019/Pr… ·...

18
FG Kommunikationsnetze | Recherche-Hausarbeit | SS 2019 Martin Schilling | Visible Light Communications Seite 1 Visible Light Communications [1]

Transcript of Visible Light Communicationsmidas1.e-technik.tu-ilmenau.de/~webkn/Webdaten/Lehre/SS2019/Pr… ·...

Page 1: Visible Light Communicationsmidas1.e-technik.tu-ilmenau.de/~webkn/Webdaten/Lehre/SS2019/Pr… · Documentation License • ~1,4km Reichweite • ~10Mbit/s • WYSIWYG-Modulation [8]

FG Kommunikationsnetze | Recherche-Hausarbeit | SS 2019Martin Schilling | Visible Light Communications

Seite 1

Visible Light Communications

[1]

Page 2: Visible Light Communicationsmidas1.e-technik.tu-ilmenau.de/~webkn/Webdaten/Lehre/SS2019/Pr… · Documentation License • ~1,4km Reichweite • ~10Mbit/s • WYSIWYG-Modulation [8]

FG Kommunikationsnetze | Recherche-Hausarbeit | SS 2019Martin Schilling | Visible Light Communications

Seite 2

Gliederung

1. Historisches2. Allgemeines3. Ausgewählte Beispiele4. Zukünftige Anwendungen

Quellen

Page 3: Visible Light Communicationsmidas1.e-technik.tu-ilmenau.de/~webkn/Webdaten/Lehre/SS2019/Pr… · Documentation License • ~1,4km Reichweite • ~10Mbit/s • WYSIWYG-Modulation [8]

1. HISTORISCHES

FG Kommunikationsnetze | Recherche-Hausarbeit | SS 2019Martin Schilling | Visible Light Communications

Seite 3

Page 4: Visible Light Communicationsmidas1.e-technik.tu-ilmenau.de/~webkn/Webdaten/Lehre/SS2019/Pr… · Documentation License • ~1,4km Reichweite • ~10Mbit/s • WYSIWYG-Modulation [8]

1. Historisches• Heliograph

• Ursprung ~405 v.Chr. in Griechenland

• 1810 durch Carl Friedrich Gauß entwickelt

[3][2]

FG Kommunikationsnetze | Recherche-Hausarbeit | SS 2019Martin Schilling | Visible Light Communications

Seite 4

Page 5: Visible Light Communicationsmidas1.e-technik.tu-ilmenau.de/~webkn/Webdaten/Lehre/SS2019/Pr… · Documentation License • ~1,4km Reichweite • ~10Mbit/s • WYSIWYG-Modulation [8]

1. Historisches

• Aldis-Lampe:• Erfinder: Arthur Cyril

Webb Aldis• Informationsüber-

tragung mittel Morse-Code

• Entwicklung in Richtung textbasierter Kommunikation (FLTC) [5] [4]

FG Kommunikationsnetze | Recherche-Hausarbeit | SS 2019Martin Schilling | Visible Light Communications

Seite 5

Page 6: Visible Light Communicationsmidas1.e-technik.tu-ilmenau.de/~webkn/Webdaten/Lehre/SS2019/Pr… · Documentation License • ~1,4km Reichweite • ~10Mbit/s • WYSIWYG-Modulation [8]

2. ALLGEMEINES

FG Kommunikationsnetze | Recherche-Hausarbeit | SS 2019Martin Schilling | Visible Light Communications

Seite 6

Page 7: Visible Light Communicationsmidas1.e-technik.tu-ilmenau.de/~webkn/Webdaten/Lehre/SS2019/Pr… · Documentation License • ~1,4km Reichweite • ~10Mbit/s • WYSIWYG-Modulation [8]

2. Allgemeines

• Li-Fi (Light Fidelity)• Wellenlängen zwischen ca. 400-700nm• Lizenzfreies Frequenzspektrum• Unschädlich für menschlichen Körper

[6]

FG Kommunikationsnetze | Recherche-Hausarbeit | SS 2019Martin Schilling | Visible Light Communications

Seite 7

Page 8: Visible Light Communicationsmidas1.e-technik.tu-ilmenau.de/~webkn/Webdaten/Lehre/SS2019/Pr… · Documentation License • ~1,4km Reichweite • ~10Mbit/s • WYSIWYG-Modulation [8]

2. Allgemeines

• IEEE 802.15.7• Bitübertragungs- und Sicherungsschicht• optical wireless communication (OWC)• Wellenlängen 190 bis 10000nm

[7]

FG Kommunikationsnetze | Recherche-Hausarbeit | SS 2019Martin Schilling | Visible Light Communications

Seite 8

Page 9: Visible Light Communicationsmidas1.e-technik.tu-ilmenau.de/~webkn/Webdaten/Lehre/SS2019/Pr… · Documentation License • ~1,4km Reichweite • ~10Mbit/s • WYSIWYG-Modulation [8]

2. Allgemeines

• Point-to-Point Data Link• Kommunikation mit Fokus auf:

• geringe Mikrowellenbelastung• Lokale Begrenzung• Robustheit gegen elektromagnetische

Störungen[6]

FG Kommunikationsnetze | Recherche-Hausarbeit | SS 2019Martin Schilling | Visible Light Communications

Seite 9

Page 10: Visible Light Communicationsmidas1.e-technik.tu-ilmenau.de/~webkn/Webdaten/Lehre/SS2019/Pr… · Documentation License • ~1,4km Reichweite • ~10Mbit/s • WYSIWYG-Modulation [8]

3.AUSGEWÄHLTE BEISPIELE

FG Kommunikationsnetze | Recherche-Hausarbeit | SS 2019Martin Schilling | Visible Light Communications

Seite 10

Page 11: Visible Light Communicationsmidas1.e-technik.tu-ilmenau.de/~webkn/Webdaten/Lehre/SS2019/Pr… · Documentation License • ~1,4km Reichweite • ~10Mbit/s • WYSIWYG-Modulation [8]

3. Ausgewählte Beispiele

• Ronja• P2P-Verbindung• GNU Free

DocumentationLicense

• ~1,4km Reichweite• ~10Mbit/s• WYSIWYG-

Modulation[8]

FG Kommunikationsnetze | Recherche-Hausarbeit | SS 2019Martin Schilling | Visible Light Communications

Seite 11

Page 12: Visible Light Communicationsmidas1.e-technik.tu-ilmenau.de/~webkn/Webdaten/Lehre/SS2019/Pr… · Documentation License • ~1,4km Reichweite • ~10Mbit/s • WYSIWYG-Modulation [8]

3. Ausgewählte Beispiele• Li-Fi des Fraunhofer

HHI• Ein- /Ausschalten

einer High-Power-LED

• ~3Gbit/s Downstream

• Upstream durch IR-Rückkanal

[6]

FG Kommunikationsnetze | Recherche-Hausarbeit | SS 2019Martin Schilling | Visible Light Communications

Seite 12

Page 13: Visible Light Communicationsmidas1.e-technik.tu-ilmenau.de/~webkn/Webdaten/Lehre/SS2019/Pr… · Documentation License • ~1,4km Reichweite • ~10Mbit/s • WYSIWYG-Modulation [8]

3. Ausgewählte Beispiele

• Li-Fi im Flugzeug• Keine Interferenzen

mit Flugzeug-elektronik

• Raummultiplex statt belegter Frequenzen

Foto: picture alliance/dpa

[9]

FG Kommunikationsnetze | Recherche-Hausarbeit | SS 2019Martin Schilling | Visible Light Communications

Seite 13

Page 14: Visible Light Communicationsmidas1.e-technik.tu-ilmenau.de/~webkn/Webdaten/Lehre/SS2019/Pr… · Documentation License • ~1,4km Reichweite • ~10Mbit/s • WYSIWYG-Modulation [8]

4. ZUKÜNFTIGE ANWENDUNG

FG Kommunikationsnetze | Recherche-Hausarbeit | SS 2019Martin Schilling | Visible Light Communications

Seite 14

Page 15: Visible Light Communicationsmidas1.e-technik.tu-ilmenau.de/~webkn/Webdaten/Lehre/SS2019/Pr… · Documentation License • ~1,4km Reichweite • ~10Mbit/s • WYSIWYG-Modulation [8]

4. Zukünftige Anwendung

• Car2X- und Car2Car-Communication

• WLAN 802.11p und Li-fi

[10]

FG Kommunikationsnetze | Recherche-Hausarbeit | SS 2019Martin Schilling | Visible Light Communications

Seite 15

Page 16: Visible Light Communicationsmidas1.e-technik.tu-ilmenau.de/~webkn/Webdaten/Lehre/SS2019/Pr… · Documentation License • ~1,4km Reichweite • ~10Mbit/s • WYSIWYG-Modulation [8]

4. Zukünftige Anwendung

• Visible Light ID• Lichtquellen mit

einzigartiger ID• Standortbestimmung

[11]

FG Kommunikationsnetze | Recherche-Hausarbeit | SS 2019Martin Schilling | Visible Light Communications

Seite 16

Page 17: Visible Light Communicationsmidas1.e-technik.tu-ilmenau.de/~webkn/Webdaten/Lehre/SS2019/Pr… · Documentation License • ~1,4km Reichweite • ~10Mbit/s • WYSIWYG-Modulation [8]

4. Zukünftige Anwendung

• Stärkeres Wachstum aufgrund wachsender Dichte im Funknetz

• Verbesserungen:• Erhöhung der Datenrate• Integration in drahtlose Infrastruktur

[6][7]

FG Kommunikationsnetze | Recherche-Hausarbeit | SS 2019Martin Schilling | Visible Light Communications

Seite 17

Page 18: Visible Light Communicationsmidas1.e-technik.tu-ilmenau.de/~webkn/Webdaten/Lehre/SS2019/Pr… · Documentation License • ~1,4km Reichweite • ~10Mbit/s • WYSIWYG-Modulation [8]

Quellen1) https://www.theengineer.co.uk/light-reading-visible-light-communications/2) https://deacademic.com/dic.nsf/dewiki/59937

3) https://www.douglas-self.com/MUSEUM/COMMS/heliograph/heliograph.htm

4) http://warisanlighting.com/aldis-lamp.html5) https://newatlas.com/us-navy-signal-lamps-fltc-texting/50523/

6) https://www.fraunhofer.de/de/forschung/forschungsfelder/kommunikation-wissen/kommunikationssysteme-breitbandkommunikation/visible-light-communication.html

7) https://standards.ieee.org/standard/802_15_7-2018.html8) http://ronja.twibright.com/about.php

9) https://www.n-tv.de/wirtschaft/Kommt-das-Internet-bald-aus-der-Lampe-article21099432.html

10) https://www.iav.com/automotion-magazine/automotion-03-2018/wifi-plus-lifi11) https://news.panasonic.com/global/stories/2015/32005.html

FG Kommunikationsnetze | Recherche-Hausarbeit | SS 2019Martin Schilling | Visible Light Communications

Seite 18