¿Qué soluciones, si las hay, existen para la transmisión de luz visible (VLC)?

Un proyecto de la República Checa llamado RONJA obtiene 10 Mbps a través de más de un kilómetro de aire libre con LED rojos comunes. Utiliza un diseño de amplificador especializado para controlar el LED, pero si lo único que quiere es modular un LED a unos 10s de kHz, entonces solo funcionará el cableado a un pin de salida de un microcontrolador.

No sé lo que crees que ver la luz hará por ti. El LED se encenderá y apagará tan rápidamente que se verá como si estuviera iluminado hasta la mitad.

No sé sobre los LED visibles, pero es posible modular los LED IR bastante rápido. El tipo correcto de fotodiodos también puede ser rápido. He hecho un IR IR desnudo para la transmisión de fotodiodos a aproximadamente 1 Mbit / segundo. La parte más difícil es el circuito amplificador de fotodiodo. La salida del fotodiodo, especialmente cuando se necesita un ancho de banda de unos pocos MHz, es bastante baja. Esto debe amplificarse en 100 o más, pero con un ancho de banda de alrededor de 10 MHz si desea una velocidad de datos de 1 Mbit / s.

A estas altas tasas de datos, la decodificación generalmente requiere hardware. Normalmente, me gustaría usar la codificación de Manchester para algo como esto, pero a menos que tenga un pedazo de FPGA en el que pueda implementarlo, es difícil de decodificar.

Acabé de conducir el IR LED desde un UART y alimentar la salida de la cortadora de datos del receptor a un UART. El problema con esto es que el nivel promedio no es 1/2 como en Manchester, y depende bastante de los datos. Eso hace que la rebanadora de datos sea más complicada. Definí el protocolo para garantizar que el transmisor envíe bytes dentro de un límite de tiempo máximo. Si el transmisor no tuviera nada que enviar, enviaría un solo byte NULO, y esto se solucionó en el protocolo superior. El receptor tenía que mantener tanto el nivel alto como el nivel de recepción reciente, luego dividir el promedio de esos. El byte NULL mantuvo el nivel alto actualizado lo suficiente para que el segmentador de datos esté listo.

Ciertamente puede hacer parpadear los LED visibles muy rápidamente, no hay mucha diferencia entre los LED visibles y los LED IR y los fototransistores. Las velocidades de datos superiores a 1 MB / s son sencillas, con LED y fototransistores de bajo costo. Por lo tanto, no hay barreras para lo que quieres hacer.

También puede comprar un puntero láser de menos de $ 5 en estos días. Los diodos láser son LED (en términos generales) con una arquitectura interna diferente. Y esos pueden ser modulados a tasas extremadamente altas, de modo que la transmisión de datos a velocidades de datos de GB / s es sencilla. Sin embargo, recibir datos a altas tasas no es tan simple.

El principal problema con la luz visible es el simple hecho de que hay mucho de eso alrededor. Un LED a 100 yardas puede pasar desapercibido en el fondo del ruido óptico. Es por eso que el infrarrojo se utiliza casi exclusivamente para la comunicación. Los LED IR son mucho más brillantes que la radiación IR de fondo proveniente del calor (a menos que viva en un volcán), por lo que un detector puede ser mucho más simple.

La excepción principal es el láser. Debido a que se pueden enfocar, el detector está prácticamente ignorando la luz de fondo y solo está viendo la luz láser.

La única forma de usar realmente la luz visible sin un láser que quema los ojos es usar algún tipo de guía óptica para que la luz se desplace hacia abajo, algo así como la fibra óptica.