IT202000020047A1 - Metodo innovativo e relativo dispositivo ibrido ottimizzato per la comunicazione tramite luce visibile - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un metodo innovativo e relativo dispositivo ottimizzato per la comunicazione tramite luce visibile.

Ad oggi la comunicazione green utilizzando la luce visibile rappresenta la nuova frontiera della comunicazione biocompatibile ad elevato bitrate alternativo alla comunicazione a radiofrequenza, quale Wi-Fi e 5G.

Tuttavia, riuscire a capitalizzare fonti luminose esterne quali radiazione luminosa artificiale ad elevata frequenza o la luce solare, pu? rappresentare un?utilissima alternativa all?utilizzo di led ad elevato refresh montati a bordo degli embedded e particolarmente onerosi.

In letteratura sono presenti soluzioni VLC basate su led ma non si riscontrano soluzioni che recuperano come input fonti luminose esterne in un?ottica di ecosostenibilit?.

Scopo del presente brevetto di invenzione ? quello di un metodo innovativo e relativo dispositivo ottimizzato per la comunicazione tramite luce visibile per mezzo di una tecnica nuova. Il presente metodo prevede una prima fase di acquisizione dell?informazione dell?intensit? luminosa ambientale in termini di Lux tramite un fototransistor o fotoresistore installato sul dispositivo trasmettitore. In funzione dei Lux rilevati verr? utilizzato per la trasmissione dei dati un modulatore di fascio ottico (durante le ore diurne) o un LED ad elevato refresh (durante le ore notturne); una seconda fase prevede l?attivazione per mezzo di un meccanismo riflettente di un modulatore di fascio ottico ad elevata frequenza o del LED; una fase di definizione del bitrate del canale in funzione dell?utilizzo della fonte luminosa esterna rilevata (solare, artificiale) con modulatore di fascio ottico; una fase di predisposizione dell?informazione da trasmettere in funzione del bitrate, in relazione ai lux rilevati; una fase di invio dell?informazione; una fase di ricezione dell?informazione da parte di un dispositivo ricevitore mediante un fotodiodo. Il dispositivo funziona in modalit? full duplex quindi sia in trasmissione (tramite l?utilizzo del modulatore ottico o LED) che in ricezione (tramite l?utilizzo del fotodiodo).

Il dispositivo oggetto del metodo sopra descritto ? quindi costituito da un embedded funzionante in modalit? trasmittente e ricevente ed ? rappresentato in maniera descrittiva e non limitativa da un microcontrollore (1) adibito alla gestione di un LED ad elevato refresh (2), un modulatore di fascio ottico (3) (che consente di utilizzare la radiazione luminosa emessa da fonti esterne come la luce del sole o l?illuminazione artificiale, quale fonte luminosa utilizzata per la trasmissione e comunicazione attraverso luce visibile) composto da un sistema elettro-meccanico costituito da un cono (4) per l?incanalazione della radiazione luminosa proveniente dalla sorgente costituito da un materiale altamente riflettente, un sistema riflettente composto da uno (o pi? d?uno) specchio basculante (5), un servomotore per la regolazione della posizione dello specchio tramite PWM (6), una fotoresistenza o fototransistor (7) per rilevare il livello di intensit? luminosa e analizzare la luce esterna presente in modo da dimensionare l?informazione da trasmettere (bitrate) e un fotodiodo (8) per la ricezione dell?informazione; l?embedded dispone di un eventuale pannello fotovoltaico (9) per l?alimentazione elettrica dello stesso, un regolatore di carica (10) una fonte di alimentazione esterna (11) il cui stato di carica ? gestito dallo stesso pannello fotovoltaico.

L?unita figura ? una rappresentazione esemplificativa e non limitativa del sistema descritto.

Claims (2)

RIVENDICAZIONI

1. Metodo innovativo per la comunicazione tramite luce visibile prevede: - una prima fase di acquisizione dell?informazione dell?intensit? luminosa in termini di Lux da parte della fotoresistenza o fototransistor del dispositivo nella modalit? trasmettitore al fine di dimensionare il bitrate del canale del modulatore di fascio ottico;

- una seconda fase di attivazione di un led ad elevato refresh o di un modulatore di fascio ottico ad elevata frequenza a seconda della intensit? luminosa rilevata dalla fotoresistenza o fototransistor;

- una fase di definizione del bitrate del canale in funzione della selezione dell?utilizzo come canale di una fonte luminosa esterna (solare,artificiale) con modulatore di fascio ottico o con LED;

- una fase di predisposizione dell?informazione da trasmettere in funzione del trasmettitore utilizzato ossia la scelta del modulatore di fascio ottico che sfrutta una fonte luminosa esterna oppure il LED presente sul dispositivo; - una fase di invio dell?informazione tramite il canale scelto;

- una fase di ricezione dell?informazione da parte di un dispositivo in modalit? ricevitore mediante fotodiodo.

2. Dispositivo ottimizzato full duplex in relazione al metodo di cui alla rivendicazione 1 prevede:

- un microcontrollore (1);

- un LED ad elevato refresh (2);

- un modulatore di fascio ottico (3) che consente di utilizzare la radiazione luminosa emessa da fonti esterne come la luce del sole o l?illuminazione artificiale, quale fonte luminosa utilizzata per la trasmissione e comunicazione attraverso luce visibile;

- un cono riflettente (4) per incanalare la radiazione luminosa;

- uno specchio basculante (5) per la riflessione del fascio ottico;

- un servo-motore (6) per la regolazione della posizione dello specchio tramite PWM;

- una fotoresistenza o fototransistor (7) per rilevare il livello di intensit? luminosa e analizzare la luce esterna presente e comprendere se ? necessario attivare il led del dispositivo o utilizzare il modulatore ottico recuperando la radiazione luminosa incidente;

- un fotodiodo (8) utilizzato in modalit? ricevitore per la ricezione dell?informazione;

- un eventuale pannello fotovoltaico (9) per l?alimentazione dell?embedded stesso e del LED;

- un regolatore di carica (10) per gestire l?alimentazione del pannello fotovoltaico;

- una fonte di alimentazione esterna (11);