LED照明に可視光線通信機能を付けるプロジェクトが米国で発足 57
ストーリー by nabeshin
まもなく開演です。照明をお切りください 部門より
まもなく開演です。照明をお切りください 部門より
insiderman 曰く、
LED照明器具に可視光線通信機能を組み込み、無線アクセスポイントとして利用するための研究を行うプロジェクト「Smart Lighting ERC（Engineering Research Center）」が米国で発足した（EE Times Japanの記事）。このプロジェクトは10年間にわたって実施される予定で、米国立科学財団から1850万ドルの資金提供を受ける。
このプロジェクトはIT機器とLED照明器具との間で可視光線を使った通信を行うための技術を確立するのが目的で、さまざまな組織の研究者が参加している。可視光線通信の原理はリモコンなどで採用されている赤外線LEDを使った光通信と同様のもので、複数の変調方式を実験によって評価した結果、データ転送速度が900kHzを越えれば人間の目に照明のちらつきを感じさせずに通信が行えることが分かったそうだ。
同プロジェクトでは2010年にも市販のLEDを使用した試作機によるデモを行う予定とのこと。可視光線通信では、光の届く範囲が通信範囲となるため、特定の範囲のみを対象に通信を行うことが容易となるのが特徴だ。また、光に受信端末を近づけると情報を受け取れるというUIを実現できるため、建物内部での経路誘導や、博物館、美術館などでの展示品案内といった目的での利用も考えられている。
CEATEC2008で見た気がする (スコア:4, 参考になる)
可視光通信を利用した情報サービスの応用
http://www.naka-lab.jp/ [naka-lab.jp]
参考情報 (スコア:3, 参考になる)
代表的な書籍が↓コレです
可視光通信の世界―LEDで拓く「あかりコミュニケーション」
http://www.amazon.co.jp/dp/4769312512 [amazon.co.jp]
また，米国とは下記のような共同開発協定も結んでいるらしいです．
赤外線データ協会（ＩｒＤＡ）と可視光通信コンソーシアム（ＶＬＣＣ）は、
相互の技術開発および研究を推進するため、共同開発協定に調印したことを発表
http://www.businesswire.com/portal/site/google/?ndmViewId=news_view&am... [businesswire.com]
/* (納期の意味って何ですか？)○O。って思った時もありました daism */
Re:CEATEC2008で見た気がする (スコア:2, 参考になる)
WBSで見た気がする (スコア:0)
ここにある2006年8月10日の「ＬＥＤが変える！未来の光」
#ハイライトアーカイブは動画なしか…
Re: (スコア:0)
総務省も [soumu.go.jp]研究会発足とか大々的に報道されてたと思う。(2006年)
アメリカでやっと立ち上がったというニュースなのか、アメリカが本気出しそうだから関係者ガンバレというニュースなのか。
アップリング面倒っぽい (スコア:4, 興味深い)
それでよく分かった、というか良く知られているとも思うが、受光部に
信号以外の光が入ると結構なノイズになるということ。これが問題。
/.JにCEATEC関連の過去記事があったけど、それを読むとわかるけど、
受光部は信号源をトラッキングできるようにモーター組み込んでいる
らしい。
百歩譲って端末はそれでよしとする。では照明側はどうする? という
疑問が出てくるわけである。例えば1つの照明(無線LANのAPに相当)に
複数の端末がぶら下がった場合、トラッキングできるハードウェアの
数以上は通信できないと。
さらに、照明側の受光部は、端末が空間のどこにいるか把握しないと
いけない。それも複数。トラッキングすべき対象をまず探さないと
いけないが、どうやるか。カメラでも搭載するんだろうか。
それと、照明は大きな光量なので端末におけるS/Nはそこそこイケる
かもしれないが、アップリングに使用する光量は大きくできない。
例えばノートPC使っていて、アップリンクのためのLEDが視界に
入ったらまぶしくてしょうがない。だからといって光量を落とすと
照明側の受信S/Nは悪いものになる。
そんなわけで、無線アクセスポイント代わりに使うならまだクリアすべき
大きな課題がありそう。
うまくクリアできればいいんだけど。
逆に、それをクリアできたらLED通信のヒーローになれるかもしれないから、
誰か挑戦してみてー。
Re:アップリング面倒っぽい (スコア:2)
赤外線通信の二の舞（セットアップに気をつかいすぎて無線の意味無し）になる危険がありますね。
と、いうことで、アップリンクは普通の無線LANじゃだめですか。
LED AP+無線APに、端末側はカメラ＋無線。
ワンタイムな鍵をLED AP固有でばらまけば、単一照明下縛りというレベルの
セキュリティは保てると思います。
_________________________________________ Kinoko, Deep Interactive>>Communication.
Re:アップリング面倒っぽい (スコア:1, 興味深い)
他に、雑踏の中に小さな発信器を持って紛れた複数の人との通信もしてたし。
ともに大光量なんかじゃなかったですね。ペンライト程度の代物でした。
#ビデオに撮ってあるけどさすがに公開は出来ないねぇ
Re:アップリング面倒っぽい (スコア:1)
無線アクセスポイントに匹敵していましたか?
その数字に興味があるのですが、番組見ていないので教えてください。
Re:アップリング面倒っぽい (スコア:1, おもしろおかしい)
たぶん間違いありません。
Re:アップリング面倒っぽい (スコア:1)
Re:アップリング面倒っぽい (スコア:1)
>だからといって光量を落とすと照明側の受信S/Nは悪いものになる。」という点の心配は解消されてると言えるかと。
あの実験は、受光側が発光体に対して能動的にアクションをとる（ex.発光体にビデオカメラを向けてピントを合わせる）という条件の下で
成り立つ通信なので、ちょいと違うかも。
ということで（？）、あの方式は灯台に組み込まれます。
ダウンリンクも面倒そう (スコア:1)
普通の配線では照明器具は並列にぶら下がっているだけですけど，おのおのの照明器具にどうやって情報を送るのか，は結構面倒そうです。
無線で送るなら最初から端末まで無線伝送にすればいいですし，PLCは（共有バスなので）実効速度がなかなか出ません。
無線よりちょっと不便で，通信速度があまり高くないであろう，可視光通信路のアプリケーションとして何が適しているのか，先に考えておいた方がよいのかもしれません。
Re:ダウンリンクも面倒そう (スコア:1, 興味深い)
宇宙で可視光で通信すれば超速い(し遮るものが無くてウマーな)んじゃね？
って書いてましたけど,どうなんでしょうね？
キラッ☆ (スコア:3, 興味深い)
搬送波周波数が高いので（デバイスで可能な限り）信号の周波数も高くできるという意味では，通信高速化の正しい方向なんだと思います。
Re:ダウンリンクも面倒そう (スコア:1)
基地局が固定されていれば照準を外す心配も減るので、無線LANよりも効率よく各基地局へのデータ配信が行えます。
ここは自由の殿堂だ。床につばを吐こうが猫を海賊呼ばわりしようが自由だ。- A.バートラム・チャンドラー 銀河辺境シリーズより
Re:アップリング面倒っぽい (スコア:1)
妄想ですが、今の電波通信みたいに、光に変調させる信号そのものを「スペクトラム拡散」方式にしたりする必要があるんじゃないかと。
そうすればノイズに強くなるし、複数光源からの変調光を同時に受光しても個々の変調信号を分離できる。
あとは、アップリンクの方はいくつかのエリアに向けた受光部を重ね合わせて、
ノイズキャンセルヘッドホンとか超指向性マイクのような仕組みで、
目的方向外の光を打ち消すことで特定方向からの光信号を抽出するとか。
Re:アップリング面倒っぽい (スコア:1)
多チャンネル化のために。
ただ、アップリンク側を可視光にする必然性が感じられないんですが。
ダウンリンク側は転送速度さえ確保できれば、単純に時分割＋IPアドレスじゃ駄目なんすかね。
Re:アップリング面倒っぽい (スコア:1)
って思いました。
パケットデータ出しっ放しで受信機が勝手に受け取るって感じで。
＃いや、リンク先も読んでないし勝手な妄想だけどね。
Re: (スコア:0)
これなら少し眩しくても？問題無しか。
Re:アップリング面倒っぽい (スコア:2, おもしろおかしい)
悪意を汲み取る新手の被害妄想が出現するかもしれませんね。
# 「俺は蛍光灯からの指示を受けたんだ！殺せ！殺せ！って声が聞こえたんだ！」
# 「ヒヒヒ、君知ってるかい？ユダヤが液晶ディスプレイを通して世界に秘密の指示を送ってるってことをね」
# 「この留守電のLEDの光り方、何かの暗号が埋め込まれてるんだ。俺は狙われてるんだ！助けてくれ！」
Re: (スコア:0)
Bluetoothあたりで位置情報を送ってあげればいいと思うよ :-)
いやまぁ、冗談でなく、10年もあればその手の無線で十分高速で低コストのものがスタンダードで普及し終わっていると思うな。
Re: (スコア:0)
なんたって民生用デジカメで、顔らしいものを追跡して笑顔と判定できたらシャッター切るような時代ですよ。
画角内で明滅してる光源をピンポイントで認識するくらい雑作もない。
Re:アップリング面倒っぽい (スコア:1)
今回の提案では変調速度900kHzって言ってますけど
ビデオカメラなんてせいぜい秒60コマですよ。そんな速度で変調してたらちらつきまくりです。
ハイスピードカメラにすればいいけど、そうなるとデータレートが格段に増えます。
もし秒90万枚なんていう高速カメラが実現できたとして、
320×240×1画素8bit×秒900k枚で、60GB/sです。そんなデータ量を処理するのが雑作もないなんてとんでもない。
Re:アップリング面倒っぽい (スコア:3, 興味深い)
単純な話、量産用のセンサーを、用途に必要なスピードで1つづつまったり走査しているから遅いだけです。
画素全部を一括、そこまでしなくても1列を一気に並列に読み取って、その半導体上で処理するなどの方法で、
900kHz程度は、なんとでもなる範囲なんじゃないかな。
Re: (スコア:0)
モニタされてる映像に光源の位置と信号の内容がフキダシの用に表示されてたよ
http://www.vlcc.net/modules/pico2/index.php?content_id=28 [vlcc.net]
これのカシオの実証実験の図みたいにさ
アップリンクは難しくないのでは？ (スコア:2, 興味深い)
発色が悪くてあまり使われないＲＧＢ方式でも特徴的なスペクトルを持っています。
ＬＥＤは、設計時に色んな波長が設定されているので、アップリンク時には照明とは別の波長を使えばいいですね。
受け取るフォトトランジスタも波長が設定できますね。
また、同じ波長を使うとしても、堂々と１線式半２重通信と同じにすればいいのです。
最初からデューティー比（複雑な波形を含む）５０％の照明で暗い時間にアップリンク（照明に比べて微弱な光）とかね。
ダイナミックスキャンの７セグＬＥＤも停止しているときはめちゃ明るいけど、
スキャン動作している時は普通に全部が光って見えてますよね。
内容でデューティー比のバランスが崩れるなら比率を補正する期間を設けても良いし、
根本的に発光パワーの調整をしてもいいでしょうね。
Re: (スコア:0)
いかに安定した通信環境を確保させるかという問題がありますねぇ。
ちらつきは感じなくても (スコア:1)
>人間の目に照明のちらつきを感じさせずに通信が行えることが分かったそうだ。
ちらつきは感じさせないにしても、光過敏性発作(YAT安心!宇宙旅行ショック)が
起こらないか気になります。変調方式を色々変える実験の最中には、発作が
起こった人もいるのではないでしょうか。
Re:ちらつきは感じなくても (スコア:3, 参考になる)
光過敏性発作(アンドロメダ病原体ショック)は, 比較的低い周波数(数Hz～数10Hz未満)で起こるので, 数100kHz以上であればまず問題無いでしょう. そうじゃなければ蛍光灯(東日本50Hz, 西日本60Hz)の明滅でも発作がおきちゃいますし. 神経系以前に, 網膜の色素の反応速度を越えれば, 全く問題ないと言えるでしょう.
ただ, 連続0とか連続1とかの場合はちょっと注意が必要でしょうが, これも変調を工夫すれば回避できると思います.
Re:ちらつきは感じなくても (スコア:2, おもしろおかしい)
> 起こるので, 数100kHz以上であればまず問題無いでしょう.
それは大変甘い考えです．
かつて人間の可聴周波数の上限は20kHzと言われていましたが，それがいまや100kHz以上に
拡大しています． 世の中にはオーディオマニアだけではなく，ビデオマニアという超人的な
視覚を持つ人たちも存在することを忘れてはいけません．
Re:ちらつきは感じなくても (スコア:1)
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
HDDもそんな感じでやってます。光メディアも同じかな？
上の方で書かれてますが、日本の蛍光灯との干渉も
この辺をうまくやって少し軽減されたりすると良いなぁ…
Re:ちらつきは感じなくても (スコア:1)
インバーターのない蛍光灯は、50とか60Hzで点滅しているわけだし（なだらかな明滅だろうけど）。
LED照明も、安いヤツは蛍光灯と事情はかわらないんじゃないかなあと思う。
（LEDの信号機は、まさにそんな感じですよね）
データ載せるにしても変調するんだし1Khzくらいで見た目わからなくなりそう。
無為意識レベルでの影響を考えると900kHzまで必要なのかな。
Re:ちらつきは感じなくても (スコア:1, すばらしい洞察)
Re:ちらつきは感じなくても (スコア:1)
Re:ちらつきは感じなくても (スコア:3, 興味深い)
などととおもいましたがそれでも1秒間に90万回は多すぎる気がしますね。
左から右に視線移動した場合など、例えば一瞬（0.1秒）で視点が
10m分移動したと仮定して、900kHzだと1明滅の間隔は0.11mm。
どうみても感知できなさそうですね。
実は900kHzオーバーか以下かには大した意味なんかなくって
「とりあえず900kHzで実験してみたら残像は感じられなかった、それ以下ではどうなのか知らん」
って言いたいだけだったりして。
Re:ちらつきは感じなくても (スコア:3, 興味深い)
この説に一票＾＾。
ただ、単純な明滅ではなく、変調方式を工夫したとしても、データ列の偏りによって明暗の揺らぎが変調周波数より低い周波数帯に出てしまうのかもしれませんけど。
Re:ちらつきは感じなくても (スコア:1)
> データ列の偏りによって明暗の揺らぎが変調周波数より低い周波数帯に出てしまうのかも
たぶん、そういうことだとおもいます orz
Re:ちらつきは感じなくても (スコア:3, 興味深い)
http://www.eetimes.com/news/latest/showArticle.jhtml?articleID=210800583 [eetimes.com]
で、ふと思ったのですが、相当な視線移動に加え、タイミング悪く周波数の低い
データ通信が行われていたという最悪のケースでも人間に感知されない下限が
900KHzのベースバンドということなのかもしれません。
たしかに、マンチェスターとか8B10Bとかで符号化した場合でも、
ワーストケースでは数bitほど0か1が続くわけで
信号によっては明滅が100kHz台になる可能性もないわけではないし。
Re:ちらつきは感じなくても (スコア:1, すばらしい洞察)
Re:ちらつきは感じなくても (スコア:2, 参考になる)
マンチェスターエンコーディングがまさにそれなので。
# 寝ぼけてたっぽい
Re:ちらつきは感じなくても (スコア:1, すばらしい洞察)
転送速度というか、変調周波数ですよね。
そして，新たなバーコード戦士の戦いが始まる (スコア:1)
可視光線通信では、光の届く範囲が通信範囲となるため (スコア:1)
# 周波数帯が広すぎ
Re: (スコア:0)
通信より放送向きなのでは？ (スコア:1)
そういう意味では、応答を待つ通信よりは、応答なんか待たずに無差別にデータを流し続ける放送のような使い方に向いてる気がします。
＃太陽電池と組み合わせて、記憶型電子ペーパーの書き換えに使うとかどうだろう。
しもべは投稿を求める →スッポン放送局がくいつく →バンブラの新作が発売される
「光通信」というと（おふとぴ） (スコア:1)
テレアポのバイトした事がありましてね。色々とね。
May the music be with you.
はたらく、くるまたち (スコア:0)
「お、そうか。みんなー、こいつ急いでるんだって。通してやって。」
「分かったから、早く通りな」
「ありがとう、あとよろしく。」
消防車や救急車のランプが合図となって、信号が自動的に替わっていったりする、ちょっと先のお話。