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智能交通新玩法:用可見(jiàn)光實(shí)現(xiàn)V2X通信

發(fā)布時(shí)間:2017-7-17 15:21    發(fā)布者:eechina
關(guān)鍵詞: V2X , LiFi , 智能交通
隨著汽車(chē)上LED照明系統(tǒng)的不斷完善和提升,來(lái)自土耳其Ozyegin大學(xué)光學(xué)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的研究人員開(kāi)始研究基于可見(jiàn)光通信(LiFi)的智能交通系統(tǒng),即采用可見(jiàn)光來(lái)取代傳統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)電協(xié)議實(shí)現(xiàn)車(chē)與車(chē)之間(V2V)和車(chē)與基礎(chǔ)設(shè)施、互聯(lián)網(wǎng)之間(V2I)的通信連接。V2V系統(tǒng)為了安全應(yīng)用,V2I系統(tǒng)主要是為了支持方便的應(yīng)用,包括個(gè)人通信,移動(dòng)辦公,遠(yuǎn)程信息處理,基于位置的信息,與汽車(chē)相關(guān)的移動(dòng)服務(wù),視頻直播,和互聯(lián)網(wǎng)接入。V2V與V2I統(tǒng)稱(chēng)為V2X,V2X應(yīng)用能夠改善安全性、車(chē)輛通行和能耗情況。


圖1:基于可見(jiàn)光通信(LiFi)的智能交通系統(tǒng)解決方案示意

在2017 NI技術(shù)峰會(huì)上土耳其Ozyegin大學(xué)光學(xué)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的研究人員介紹了他們的研究情況并展示了演示方案,這個(gè)演示方案采用NI FlexRIO模塊(基于Xilinx Virtex-5和Virtex-7 FPGA器件)為硬件平臺(tái)搭建了基于OFDM(正交多路復(fù)用)技術(shù)的可見(jiàn)光通信系統(tǒng),F(xiàn)lexRIO模塊實(shí)現(xiàn)功能包括信道編碼、4-QAM調(diào)制和N-IFFT(逆向快速傅里葉變換)等。除此之外FlexRIO FPGA板卡作為基帶信號(hào)處理器,F(xiàn)lexRIO適配器模塊NI 5781和NI 5772分別負(fù)責(zé)高速寬頻A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)光學(xué)信號(hào)的基帶路徑的發(fā)射和接收,通過(guò)LabVIEW和LabVIEW FPGA開(kāi)發(fā)工具調(diào)整合適的參數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)傳輸,性能遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)基于CPU的收發(fā)器


圖2:基于NI FlexRIO平臺(tái)搭建的LiFi系統(tǒng)

此外該研究團(tuán)隊(duì)還搭建了一個(gè)60 cm x 40 cm x 300 cm的大氣仿真環(huán)境密封箱,并且能夠調(diào)節(jié)里面的溫度、風(fēng)、霧、濕度等大氣環(huán)境實(shí)現(xiàn)不同天氣條件的模擬,并且設(shè)置了不同傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè),這個(gè)仿真環(huán)境用于可見(jiàn)光通信(LiFi)系統(tǒng)的不同天氣環(huán)境下的功能測(cè)試。


圖3:大氣仿真環(huán)境系統(tǒng)外部(左)和內(nèi)部(右)

這個(gè)演示方案能夠?qū)崿F(xiàn)在正常天氣環(huán)境下兩車(chē)相隔70m的距離數(shù)據(jù)通信速率可達(dá)50Mbps,這與光電傳感器在車(chē)身的位置(主要是距離地面的高度)有關(guān),這個(gè)方案獲得了NI RF和移動(dòng)通信類(lèi)別最具影響力大獎(jiǎng),該團(tuán)隊(duì)表示為了提升系統(tǒng)性能會(huì)集成更多高級(jí)功能如多路輸入/多路輸出、自適應(yīng)鏈路適配等。


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