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LiFi Y MÁS ALLÁ: REDES DE COMUNICACIÓN INALÁMBRICA SOBRE LA

INFRAESTRUCTURA URBANA DE ILUMINACIÓN

RAFAEL PÉREZ JIMÉNEZ

DIVISIÓN DE FOTÓNICA Y COMUNICACIONES-IDeTIC

Jornadas técnicas de Ingeniería CivilAlicante 11‐13 de marzo 2019.

Agenda

• Presentación: las TIC en la ciudad• ¿Qué es VLC? VLC, LiFi, OWC: fundamentos de

“ilumicación”• Casos de aplicación• Conclusiones


• 49 Doctores • 7 proyectos UE + 5 proyectos nacionales activos+

contratos con empresas y/o administraciones• Programas de postgrado



La ciudad del ¿futuro?


La ciudad del ¿futuro?


La ciudad del ¿futuro?Realidad Virtual/

aumentadaStreaming

Robótica

Inteligencia artificial

IoT

Big Data

Cloud Computing

V2V/V2I

RTLS

Conectada Cibersegura Accesible Ubicua SostenibleAmigable


Comunicación con Luz: Una idea clásica….

….con una implementación actual

Concepto


¿Por qué?Componentes e infrastructurasdisponibles

Necesidadde ancho de

banda


OWC

VLC IRC

Espectro visible


Comunicaciones Ópticas no guiadas

Free SpaceOptics

IRWSN

VLC indoorLiFi

V2V/V2I

Outdoor

Indoor Narrowband Broadband

UWOC

VLPOCC

VLC‐IoT

OCCVLC‐IoT

VLC outdoorLiFi


A la vez, un sistema Iluminación y de transmisión de datos mediante lámparas y receptores comerciales de bajo coste…

Capaz de transmitir audio, datos o vídeo…

Compatible con sistemas comerciales (WiFi, PLC, Bluetooth, Ethernet….)

Seguro para los datos y para el usuario

“Illumication”


la lámpara DEBE segur siendo una lámpara:

Sobre todo…la lámpara DEBE segur siendo una lámpara

• Cumplir seguridad ocular• Bajo consumo • Bajo coste (COTS)• Ser configurable (potencia, color)• Poder usar múltiples fuentes de iluminación (lámparas, pantallas,

anuncios, faros de vehículos…)• ¡Y debería funcionar con la luz apagada!

Además:

• Debe ser capaz de emitir altas potencias• Alta durabilidad bajo condiciones operativas


Menor alcance

Mucho menos difundida

Confinada por las paredes

Inmune a interferencias

Usa infraestructura ya instalada

Compatible con PLC, Ethernet…

Componentes COTS

Restricciones de iluminación

VLC vs. RF

RF lleva más de un siglo de desarrollo, y sonTecnologías complementarias, ¡no rivales!


FAQ sobre VLC

Movilidad

Retorno

Disponibilidad

CosteSombra


• Sin huella EM • La radiación esta confinada• Ni causa, ni sufre interferencias con

sistemas RF (bluetooth, WiFi, 4/5G)• Es difícil de bloquear

Sin embargo, es aún un campo abierto de investigación (si algo muestra vulnerabilidad, SERÁ atacado)

¿Por qué es segura?


Evolución y Estandarización

802.15.13

CP‐1221 Japanese Visible Light Communications System 2007.03CP‐1222 Japanese Visible Light ID System 2007.06CP‐1223 Japanese Visible Light Beacon System 2013.05

Multi‐Gigabit/s Optical Wireless Communications

802.15.7

802.15.7r1VLC para IoT, OCC

< 1 GB/s


V2V, V2IVehículos de seguirdad

Lugares con restricciones

EM

Smartphones

UWOC

Domótica e IoT

Smartcities




• Una tasa de datos de hasta 10Gbps ‐ > de 10 a 100 veces mejor que las redes 4G y 4.5G

• Latencia de 1 milisegundo• Hasta 100 dispositivos más conectados

por unidad de área (en comparación con las redes 4G LTE)

• Disponibilidad del 99.999%• Reducción del 90% en el consumo de

energía de la red• Hasta 10 diez años de duración de la

batería en los dispositivos IoT (Internet de las Cosas) de baja potencia

Queridos reyes magos:

Integra en una farola convencional un circuito deregulación que la convierte en un emisor de datos¿PLC? ¿Conversión Ethernet? ¿PoE?

Se usa un adaptador para unteléfono móvil convencional,que convierte el teléfono delusuario en un receptor VLC


© OLEDCOMM

© PureLiFi

© OLEDCOMM



V2V & V2I



Downlink

Uplink


Sistemas para invidentes

SINAI


¿Es esto lo único inteligente que se puede hacer con la luz de un teléfono

móvil?



Video 2, Carrefour



Cada punto de iluminación se configura como una

baliza, la precisión depende del área iluminada

Si hay varios puntos se usan técnicas de

trilateración

Optical Camera Communications

Datos en OCC



Aplicaciones OCC: tecnología de doble uso


¿privacidad de datos? Pre‐proceso y no

almaceno imágenes


Aplicaciones OCC: tecnología de doble uso

…Queremos llevar la luz a nuevos usos….

Una tecnología innovadora y respetuosa con el medio ambiente

Ya ha abandonado la fase de laboratorio, y hay grandes empresas participando en su desarrollo

Se trata de una Key enablingtechnology, reconocida como tal por la UE y la AEI

Permite el uso de la infraestructura de iluminación para nuevas aplicaciones (localización, acceso a

redes, IoT) y su integración en proyectos de SmartCity

Contacto: [email protected]@ulpgc.es


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