Görünür Işık Haberleşmesi (VLC)

0
33

Görünür ışık, insan gözünün algılayabildiği elektromanyetik spektrum aralığını kapsar. Başka bir deyişle, görebildiğimiz ışıktır. İnsan gözünün algılayabildiği bu dalga boyu aralığı yaklaşık 350-800nm ‘dir. Görünür ışık haberleşmesi ise, elektromanyetik spektrumun görünür bandında yer alan dalga boyunu yani görünür ışığı kullanılan yapılan bir optik haberleşme türüdür.

elektromanyetik spektrum

Herhangi bir haberleşme sisteminde olduğu gibi görünür ışık haberleşmesinde de; verici, alıcı ve iletim ortamına ihtiyaç duyulmaktadır. Görünür ışık haberleşmesinde verici olarak genellikle ledler, alıcı olarak ise foto diyotlar kullanılır. İletim ortamına kanal da diyebiliriz.

verici-kanal-alıcı

İletim ortamı yani kanalın modellenmesi ve kanal dürtü tepkisinin bilinmesi; vericiden alıcıya ulaşan ışığın dolayısıyla iletilen bilginin iletilme performansı ve verici ile alıcıda yapılacak iyileştirmeler açısından önemlidir. Kanal dürtü tepkisi ise doğrudan ve yansıyarak iletilen ışığın toplamıdır. Doğrudan iletilen ışınlara, görüş hattı (LOS); yansıyarak iletilen ışınlara da görüş hattı olmayan ışınlar (NLOS) denilmektedir. Yani kanalın dürtü tepkisi h(t), h(t) = hLOS(t) + hNLOS(t) bileşenlerinden oluşur ve bunların toplamıdır.

Yansıyan sinyallerin (NLOS) alıcıya ulaşması kanalda yani iletim ortamında bir gecikmeye neden olmaktadır. Çünkü ışık yansıdığında doğal olarak gecikmeli bir şekilde alıcıya ulaşır. Birçok yerden yansıma olduğunda birçok NLOS bileşeni yani çok yollu kanallar vardır. Bunu kanalın kök ortalama kare yayılım gecikmesi terimi ile ifade edebiliriz. Bu terim, çok yollu kanalların zaman dağılım özelliklerini belirlemek için kullanılmaktadır. Gecikme yayılımı büyükse kanal, frekans seçici bir yapıya; gecikme yayılımı küçükse kanal, frekans düzgün bir yapıya dönüşmektedir. Ayrıca tek taşıyıcı kullanıldığında kanalın frekans seçici özelliği devam edeceğinden, iletişimi tek taşıyıcı yerine birden fazla sayıda alt taşıyıcılarla yaparak kanalın daha frekans düzgün bir yapıya getirilmesi gerekmektedir. Bu nedenle sinyalin modüle edilmesi için kullanılan modülasyon tekniğinde seçici olmak gerekir. Modülasyon, bir sinyalin kendinden daha büyük bir taşıyıcı sinyale bindirilerek iletilmesi olayıdır.

İletim ortamında yani kanaldaki gürültü de haberleşmeyi olumsuz etkilemektedir. Görünür ışık haberleşmesi ışık yoğunluğu baz alınarak yapılan bir optik haberleşme türü olduğundan, sinyalin vericiden alıcıya ulaşana kadar çevresel ve elektronik donanımlardan kaynaklanan gürültü etkenleri, haberleşmenin hata performansını düşürmektedir. Çevreden kaynaklı gürültüler; Güneş ışığından, yapay ışık kaynaklarından kaynaklanabilir. Elektronik donanımların kendisinden kaynaklanan gürültüye ise termal gürültü denir. Termal gürültü, elektronların rastgele hareketinden kaynaklanır. Bunun sonucunda meydana gelen her bir akım kaçışı (sıçrayışı) kısa bir akım darbesi oluşturmaktadır. Elektronların hareketi rastgele ve her yönde olduğu için, oluşan akımın (DC) ortalama gerilimi 0 V’tur. Ancak, bu rastgele hareketlilik alternatif akımın (AC) bileşeninin oluşmasına neden olur. AC bileşeni, tüm frekansları içerisinde barındırdığı için de beyaz gürültü vardır deriz. Beyaz gürültü denmesinin sebebi ise, beyazın tüm görünür ışık frekanslarını içermesi ve termal gürültünün ise AC bileşenin tüm frekanslarını içermesidir. Bu açıdan benzer oldukları için termal gürültüye beyaz gürültü de denmektedir.

Görünür ışığın insan sağlığına olumsuz etkisi yok denebilecek kadar azdır. Radyo dalgalarının alternatifi olarak düşünülen bu kablosuz haberleşme sistemi görünür ışığı kullandığından tibbi cihazlara girişim de yaratmaz, tibbi cihazlara zarar vermez. Radyo dalgaları duvardan geçerken, görünür ışık geçmemektedir. Bu da görünür ışık haberleşmesinin kullanıldığı yere göre avantaj ya da dezavantaj oluşturmaktadır. GPS, yer-uydu haberleşmesinden dolayı kapalı mekanlarda konum belirlemede çok büyük hatalara sahiptir dolayısıyla GPS ile kapalı mekanlarda küçük duyarlılıklarda konum belirlemek mümkün olmamaktadır. Görünür ışık haberleşmesi (VLC) kullanılarak kapalı mekanlarda konum belirleme sistemleri geliştirilebilmektedir. Ayrıca internet bağlantısı daha güvenli bir şekilde yapılabilmekte; ses, video aktarımı yapılabilmektedir. Ya da VLC kullanılarak trafik lambaları ve araçlar arasında haberleşme yapılarak kazalar önceden önlenebilmektedir.

görünür ışık haberleşmesi

Sahip olduğu avantajlar sayesinde VLC, gelecekte birçok alanda kablosuz haberleşmenin yerini alacak gibi görünmektedir.

KAYNAKLAR

1)http://www.openaccess.hacettepe.edu.tr:8080/xmlui/bitstream/handle/11655/2700/495bab5d-11fb-43d9-ae2c-2aed2c2180cb.pdf?sequence=1
2)http://www.academia.edu/25153796/G%C3%B6r%C3%BCn%C3%BCr_I%C5%9F%C4%B1k_Haberle%C5%9Fmesi
3)http://liderlervadisi.com/teknoloji-transferi/detail/155/g%C3%B6r%C3%BCn%C3%BCr-i%C5%9Fikla-haberle%C5%9Fme/
4)https://elektrobotik.wordpress.com/2016/04/29/vlc-visible-light-communication-gorunur-isik-haberlesme/
5)http://ultralifi.com/2015/06/26/gorunur-isikla-haberlesme-vlc-nedir/

 

Yazan: Mehtap Çelik

Paylaş
Önceki İçerikSatış Pazarlama Sorumlusu
Sonraki İçerikOptik Sirkülatörler
"Bir sır daha var; çözdüklerinden başka. Bir ışık daha var; bu ışıklardan başka. Hiçbir yaptığınla yetinme; geç öteye. Bir şey daha var; bütün yaptıklarından başka."

Henüz Yorum Yok

CEVAPLA