МЕТОД РАСЧЕТА ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ УСТРОЙСТВ LI-FI-СВЯЗИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Известия высших учебных заведений Приборостроение

DOI 10.17586/0021-3454-2020-63-8-727-738
УДК 535.8

МЕТОД РАСЧЕТА ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ УСТРОЙСТВ LI-FI-СВЯЗИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Богданов Н. Н.
Университет ИТМО, факультет программной инженерии и компьютерной техники;

Жданов Д. Д.
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация ; доцент

Потемин И. С.
Университет ИТМО, факультет программной инженерии и компьютерной техники; доцент;

Читать статью полностью

Аннотация. Рассматривается проблема проектирования оптических систем кругового излучения с несколькими разнонаправленными источниками для устройств беспроводной связи Li-Fi между транспортными средствами. Предложена модификация метода соответствия входных и выходных лучей для задачи проектирования оптических элементов Li-Fi-модуля путем введения интегральной модели источника. Представлены результаты расчета и виртуального прототипирования устройств, рассчитанных по предложенной методике.

Ключевые слова: неизображающая оптика, поверхности свободной формы, оптические беспроводные линии связи, Li-Fi

Список литературы:

Valavanidis A. The shift to diesel fuel engines and how the emission scandal of diesel vehicles unfolded. World energy consumption of transportation sector // Scientific Reviews. 2018. Vol. 1. P. 1—26.
Всемирная организация здравоохранения. Доклад о глобальной дорожной безопасности [Электронный ресурс]: , 24.07.2020.
Demba A., Möller D. P. F. Vehicle-to-vehicle communication technology // IEEE Intern. Conf. on Electro/Information Technology (EIT). 2018. P. 0459—0464.
NHTSA. Vehicle-to-Vehicle Communication [Электронный ресурс]: , 24.07.2020.
Birdsall M. Google and ITE: The road ahead for self-driving cars // ITE Journal. 2014. Vol. 84, N 5. P. 36.
Alam M., Ferreira J., Fonseca J. Introduction to intelligent transportation systems // Intelligent Transportation Systems. Springer, Cham, 2016. P. 11—13.
IEEE 1609 - Family of Standards for Wireless Access in Vehicular Environments (WAVE) [Электронный ресурс]: , 24.07.2020.
Jin W. L. et al. SPIVC: A Smartphone-based inter-vehicle communication system // Proc. of Transportation Research Board Annual Meeting. Washington, 22—26 Jan. 2012.
Boukerche A. et al. Vehicular ad hoc networks: A new challenge for localization-based systems // Computer Communications. 2008. Vol. 31, N 12. P. 2838—2849.
Haas H. LiFi is a paradigm-shifting 5G technology // Reviews in Physics. 2018. Vol. 3. P. 26—31.
Haas H. et al. What is lifi? // J. of Lightwave Technology. 2015. Vol. 34, N 6. P. 1533—1544.
Tsonev D., Videv S., Haas H. Light fidelity (Li-Fi): towards all-optical networking // Broadband Access Communication Technologies VIII; Intern. Society for Optics and Photonics. 2014. Vol. 9007. P. 900702.
Islim M. S., Haas H. Modulation techniques for li-fi // ZTE Communications. 2019. Vol. 14, N 2. P. 29—40.
Ferreira R. X. G. et al. High bandwidth GaN-based micro-LEDs for multi-Gb/s visible light communications // IEEE Photonics Technology Letters. 2016. Vol. 28, N 19. P. 2023—2026.
Wu X., Safari M., Haas H. Access point selection for hybrid Li-Fi and Wi-Fi networks // IEEE Transact. on Communications. 2017. Vol. 65, N 12. P. 5375—5385.
Nachimuthu S., Pooranachandran S., Aarthi B. S. Design and implementation of a vehicle to vehicle communication system using li-fi technology // Intern. Research Journal of Engineering and Technology (IRJET). 2016. Vol. 3, N 05.
17. Shieh W. Y. et al. Investigation of vehicle positioning by infrared signal-direction discrimination for short-range vehicle-to-vehicle communications // IEEE Transact. on Vehicular Technology. 2018. Vol. 67, N 12. P. 11563—11574.
Kulkarni S., Darekar A., Shirol S. Proposed framework for V2V communication using Li-Fi technology // Intern. Conf. on Circuits, Controls, and Communications (CCUBE), IEEE. 2017. P. 187—190.
Yogarayan S. et al. A comprehensive study of vehicle communication framework in Malaysia // J. of Physics: Conf. Series. IOP Publishing. 2020. Vol. 1502, N 1. P. 012012.
Yeasmin N., Zaman R., Mouri I. J. Traffic control management and road safety using vehicle to vehicle data transmission based on Li-Fi technology // Intern. Journal of Computer Science, Engineering and Information Technology. 2016. Vol. 6, N 3/4. P. 1—7.
Kirrbach R., Jakob B., Noack A. Introducing advanced freeform optic design to Li-Fi technology // Proc. of the 7th Intern. Conf. on Photonics, Optics and Lazer Technology (PHOTOPTICS), Prague, Czech Rep., 25—27 Febr. 2019. P. 248—254.
Kirrbach R., Faulwaßer M., Jakob B. Non-rotationally symmetric freeform fresnel-lenses for arbitrary shaped Li-Fi communication channels // Global LIFI Congress (GLC), IEEE. 2019. P. 1—6.
Wang K. et al. New reversing design method for LED uniform illumination // Optics Express. 2011. Vol. 19, N 104. P. A830—A840.
Ding Y. et al. Freeform LED lens for uniform illumination // Optics Express. 2008. Vol. 16, N 17. P. 12958—12966
Kirrbach R. et al. Monolitic hybrid transmitter-receiver lens for rotary on-axis communications // Applied Sciences. 2020. Vol. 10, N 4. P. 1540.
Размеры: инфосправочник размеров [Электронный ресурс]: , 24.07.2020.
Коноплянко В. И. Основы безопасности дорожного движения. М.: ДОСААФ, 1978.
Правила дорожного движения Российской Федерации (п.9.10) [Электронный ресурс]: , 24.07.2020.
Ландсберг Г. С. Оптика. М.: Наука, 1976.
Богданов Н. Н., Жданов Д. Д., Потемин И. С. Метод расчета оптического элемента для заградительного огня малой интенсивности // Изв. вузов. Приборостроение. 2020. Т. 63, № 7. С. 640—649.
Hybrid Light Simulation Software Lumicept [Электронный ресурс]: , 24.07.2020.
Osram Opto Semiconductors . 33. Hamamatsu [Электронный ресурс]: .
Solid Works [Электронный ресурс]: , 24.07.2020.
Томаси У. Электронные системы связи. М.: Техносфера, 2007. С. 38, 39.

Партнеры

МЕТОД РАСЧЕТА ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ УСТРОЙСТВ LI-FI-СВЯЗИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ