Post on 21-Mar-2020
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
Jornadas técnicas de Ingeniería CivilAlicante 11‐13 de marzo 2019.
• 49 Doctores • 7 proyectos UE + 5 proyectos nacionales activos+
contratos con empresas y/o administraciones• Programas de postgrado
Jornadas técnicas de Ingeniería CivilAlicante 11‐13 de marzo 2019.
Jornadas técnicas de Ingeniería CivilAlicante 11‐13 de marzo 2019.
La ciudad del ¿futuro?Realidad Virtual/
aumentadaStreaming
Robótica
Inteligencia artificial
IoT
Big Data
Cloud Computing
V2V/V2I
RTLS
Conectada Cibersegura Accesible Ubicua SostenibleAmigable
Jornadas técnicas de Ingeniería CivilAlicante 11‐13 de marzo 2019.
Comunicación con Luz: Una idea clásica….
….con una implementación actual
Concepto
Jornadas técnicas de Ingeniería CivilAlicante 11‐13 de marzo 2019.
¿Por qué?Componentes e infrastructurasdisponibles
Necesidadde ancho de
banda
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Comunicaciones Ópticas no guiadas
Free SpaceOptics
IRWSN
VLC indoorLiFi
V2V/V2I
Outdoor
Indoor Narrowband Broadband
UWOC
VLPOCC
VLC‐IoT
OCCVLC‐IoT
VLC outdoorLiFi
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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”
Jornadas técnicas de Ingeniería CivilAlicante 11‐13 de marzo 2019.
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
Jornadas técnicas de Ingeniería CivilAlicante 11‐13 de marzo 2019.
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!
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FAQ sobre VLC
Movilidad
Retorno
Disponibilidad
CosteSombra
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• 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?
Jornadas técnicas de Ingeniería CivilAlicante 11‐13 de marzo 2019.
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
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V2V, V2IVehículos de seguirdad
Lugares con restricciones
EM
Smartphones
UWOC
Domótica e IoT
Smartcities
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Jornadas técnicas de Ingeniería CivilAlicante 11‐13 de marzo 2019.
• 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
Jornadas técnicas de Ingeniería CivilAlicante 11‐13 de marzo 2019.
Jornadas técnicas de Ingeniería CivilAlicante 11‐13 de marzo 2019.
Cada punto de iluminación se configura como una
baliza, la precisión depende del área iluminada
Si hay varios puntos se usan técnicas de
trilateración
Aplicaciones OCC: tecnología de doble uso
Jornadas técnicas de Ingeniería CivilAlicante 11‐13 de marzo 2019.
¿privacidad de datos? Pre‐proceso y no
almaceno imágenes
Jornadas técnicas de Ingeniería CivilAlicante 11‐13 de marzo 2019.
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