Transmisión digital con cámara óptica para comunicaciones VLC basada en Raspberry Pi.

Abstract

Este trabajo tiene como objetivo diseñar e implementar un sistema de comunicación cuyo medio de transmisión es el canal visible o VLC. Por un lado, el envío de la información se realiza modulando la intensidad de una lámpara LED (light-emitting diode), mediante la modulación OOK (On-Off Keying). Por otro lado, para la recepción de la información se utiliza una cámara como dispositivo receptor, lo que permite obtener la información transmitida mediante la detección de dichas variaciones de intensidad. De esta manera, se establece una comunicación entre el LED (emisor) y la cámara (receptor). La idea principal del mismo es que las variaciones de intensidad del LED que emiten la información no puedan ser detectadas por el ojo humano, ya que, iluminar es la condición fundamental de una lámpara y por tanto, se pretende que sea un sistema fácilmente integrable y funcional. Para este caso, se ha hecho uso de la misma tarjeta de desarrollo tanto para la emisión de los datos como para la recepción de los mismos (Raspberry Pi 3 B+), previniendo posibles problemas de sincronización entre emisor y receptor. Como se comentó con anterioridad, la condición de que la transmisión de datos no sea detectada por el ojo humano, no ha sido posible debido a las limitaciones características de los componentes del sistema con el que se ha trabajado. Igualmente, dicho sistema ha sido diseñado pensando en dicha utilidad, siendo compatible en el caso de que se contara con los componentes adecuados para ello. Por último, el procesamiento de imágenes se ha llevado a cabo mediante el uso de la librería OpenCV, junto al lenguaje de programación PYTHON.

The objective of this project is to design and implement a communication system whose transmission medium is the visible channel or VLC. On the one hand, the information will be sent by modulating the intensity of an LED (light-emitting diode) lamp, through OOK (On-Off Keying) modulation. On the other hand, to receive the information, a camera will be used as a receiving device, this will allow obtaining the transmitted information by detecting said intensity variations. In this way, we will establish communication between the LED (emitter) and the camera (receiver). The same plate has been used for the emission as well as for the reception, thus avoiding synchronization problems. The idea is that intensity variations are not detected by the human eye, since the fundamental condition of a lamp is to illuminate. As we commented previously, regarding the condition that the transmission is not detected by the human eye, it has not been possible due to the characteristic limitations of the components of the system with which we have worked in this case. Likewise, the system has been designed with said utility in mind, being compatible in the event that the system had the appropriate components for it.