Onderzoek van Visible Light Communication voor Indoor Lokatiebepaling.

De bestaande technologische oplossingen voor accurate indoor plaatsbepaling zijn tot op heden veelal onvoldoende nauwkeurig en vragen om dure installaties om praktisch bruikbaar te zijn. Tegelijkertijd is er de intrede van de Light Emitting Diode (LED) die zorgt voor een nieuwe vorm van verlichting in verschillende sectoren. In vergelijking met andere verlichtingstechnologieën, hebben LED’s een bijkomende interessante eigenschap, namelijk dat het licht aan hoge snelheid kan gemoduleerd worden. Dit leidde tot een nieuwe technologische uitdaging: gebruik de bestaande LED verlichtingsinfrastructuur tevens als draadloze link voor datacommunicatie. Visible Light Communication (VLC) heeft een aantal voordelen in vergelijking met RF communicatie: de frequentieband is niet gelicensieerd en is een aantal grootte-ordes breder, de data is beter afgeschermd, er zijn geen EMC problemen met andere elektronische apparatuur,.... In dit doctoraat willen we de unieke eigenschappen van licht afkomstig van LED’s (vooral de hoge modulatiesnelheden en het sterk lokaal karakter) maximaal exploreren voor indoor plaatsbepaling. Vertrekkende van een karakterisatie van de LED, ontvanger en kanaal, zullen we stapsgewijs vorderen tot het realiseren van een werkend proof-of-concept voor indoor plaatsbepaling. Hierbij mag de oorspronkelijke functie van de LED’s, namelijk het verlichten volgens de verlichtingsnormen (met eventueel dimmingsmogelijkheid), niet gestoord worden door de communicatie. Opdat onze oplossing robuust zou zijn, is het belangrijk om alle mogelijke vormen van optische ruis te karakteriseren, wat er op neer komt een goed model voor het kanaal te definiëren. Een ander aspect dat veel onderzoek vereist is de multipunt (geheel van LED armaturen in de verlichtingsinstallatie) tot punt (mobiel toestel) topologie. Het is namelijk perfect mogelijk is om licht van verschillende LED’s tegelijkertijd te ontvangen. Een gepaste codering en een oplossing die de relatieve sterkte van de signalen kan bepalen is onontbeerlijk om de technologie toepasbaar te maken. Het meest ingrijpend naar innovatie toe in dit doctoraat is dan ook de definitie van een robuuste multiple access technologie voor een multipunt naar punt topologie met licht als drager van de informatiestroom. In vele gevallen is de codering georiënteerd naar de maximalisatie van de datasnelheid en punt tot punt verbindingen. Hierbij richt men zich typisch naar applicaties voor het opzetten van een bidirectionele hoge datasnelheid VLC link over korte afstand (typisch bureaulamp boven werkblad, lampje in vliegtuig, ...). Het is duidelijk dat hierbij de optische storingen en multiple access niet of nauwelijks een rol spelen. Wij wensen echter een code te ontwikkelen die specifiek ontworpen is voor gebruik in combinatie met een robuuste multiple access technologie voor een multipunt tot punt topologie. Dit dient niet enkel statisch onderzocht te worden maar ook het dynamisch gedrag (via soft handovers) is uiterst belangrijk voor de toepasbaarheid.