ระบบถ่ายโอนข้อมูลและกำลังงานผ่านคลื่นแสงแบบพร้อมกันด้วยแอลอีดีส่องสว่างภายในอาคาร
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้นำเสนอการออกแบบ สร้างและทดสอบระบบถ่ายโอนข้อมูลและพลังงานผ่านคลื่นแสงแบบพร้อมกันโดยใช้แอลอีดีส่องสว่างภายในอาคาร ประกอบด้วย ภาคส่งและภาครับเชิงแสงที่ทำงานร่วมกับไมโครคอนโทรลเลอร์ โดยภาคส่งทำหน้าที่ตรวจวัดและส่งข้อมูลอุณหภูมิและความชื้นแบบเวลาจริง ผ่านช่องทางสื่อสารอากาศว่าง เสมือนโหนดในเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย ขณะที่ภาครับทำหน้าที่ถอดรหัสข้อมูลและเก็บเกี่ยวพลังงานจากแสงผ่านโฟโต้ไดโอดและวงจรรับสัญญาณเชิงแสง ภาครับติดตั้งโซลาเซลล์ พร้อมวงจรจัดการพลังงาน และแบตเตอรี่ เพื่อเก็บเกี่ยวและสำรองพลังงานให้ระบบทำงานได้อย่างต่อเนื่อง ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าระบบสามารถถ่ายโอนข้อมูลได้ โดยมีอัตราความผิดพลาดของข้อมูลต่ำกว่าร้อยละ 30 เมื่อระยะทาง ไม่เกิน 110 เซนติเมตร ที่อัตราการส่งข้อมูลสูงสุด 200 bps นอกจากนี้ ระบบยังสามารถทนต่อสัญญาณรบกวนจากแสงภายนอกได้ดี ด้านการเก็บเกี่ยวพลังงาน ระบบสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ที่ระยะไม่เกิน 50 เซนติเมตร ภายใต้ความเข้มแสงไม่น้อยกว่า 1200 Lux จากผลการศึกษาระบบที่นำเสนอสามารถเป็นแนวทางในการพัฒนาเทคโนโลยีการถ่ายโอนข้อมูลและพลังงานผ่านคลื่นแสงพร้อมกันในอนาคต เช่น ระบบเซ็นเซอร์ไร้สายภายในอาคาร หรืออุปกรณ์อินเตอร์เน็ตทุกสรรพสิ่งที่ต้องการพลังงานต่ำ
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Journal of TCI is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0) licence, unless otherwise stated. Please read our Policies page for more information...
References
S. N. Ismail and M. H. Salih, “A review of visible light communication (VLC) technology,” AIP Conference Proceedings, vol. 2213, no. 1, p. 020289, Mar. 2020, doi: 10.1063/5.0000109.
A. R. Ndjiongue, T. M. N. Ngatched, O. A. Dobre, and A. G. Armada, “VLC-Based Networking: Feasibility and Challenges,” IEEE Network, vol. 34, no. 4, pp. 158–165, Jul. 2020, doi: 10.1109/MNET.001.1900428.
R. Sarwar et al., “Visible light communication using a solar-panel receiver,” in 2017 16th International Conference on Optical Communications and Networks (ICOCN), Aug. 2017, pp. 1–3. doi: 10.1109/ICOCN.2017.8121577.
P. Sangmahamad, V. Pirajnanchai, and S. Junon, “Experimental Validation and Performance Analysis for Simultaneous Illumination and Communication System of Indoor Commercial white-LED Lamps,” presented at the 13th International Conference on Information Technology and Electrical Engineering (ICITEE), Chiang Mai, Thailand. doi: 10.1109/ICITEE53064.2021.9611938.
ภูเบต แสงมะฮะหมัด และ กำพล วรดิษฐ์, “เทคโนโลยีการสื่อสารข้อมูลและให้กำลังไร้สาย,” NBTC JOURNAL, vol. 2, no. 2, Art. no. 2, Dec. 2018.
P. Sangmahamad, K. Woradit, and P. Saengudomlert, “Simultaneous Wireless Information and Power Transfer in Multi-User OFDMA Networks with Physical Secrecy,” Sensors, vol. 22, no. 10, Art. no. 10, Jan. 2022, doi: 10.3390/s22103814.
S. Ma, F. Zhang, H. Li, F. Zhou, Y. Wang, and S. Li, “Simultaneous Lightwave Information and Power Transfer in Visible Light Communication Systems,” IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 18, no. 12, pp. 5818–5830, Dec. 2019, doi: 10.1109/TWC.2019.2939242.
A. Alabsi et al., “Wireless Power Transfer Technologies, Applications, and Future Trends: A Review,” IEEE Transactions on Sustainable Computing, vol. 10, no. 1, pp. 1–17, Jan. 2025, doi: 10.1109/TSUSC.2024.3380607.
J. I. D. O. Filho, O. Alkhazragi, A. Trichili, B. S. Ooi, M.-S. Alouini, and K. N. Salama, “Simultaneous Lightwave and Power Transfer for Internet of Things Devices,” Energies, vol. 15, no. 8, Art. no. 8, Jan. 2022, doi: 10.3390/en15082814.
P. D. Diamantoulakis and G. K. Karagiannidis, “Simultaneous Lightwave Information and Power Transfer (SLIPT) for Indoor IoT Applications,” in GLOBECOM 2017 - 2017 IEEE Global Communications Conference, Dec. 2017, pp. 1–6. doi: 10.1109/GLOCOM.2017.8254781.
S. Ghasvarianjahromi, M. Karbalayghareh, P. D. Diamantoulakis, G. K. Karagiannidis, and M. Uysal, “Simultaneous Lightwave Information and Power Transfer in Underwater Visible Light Communications,” in 2019 IEEE 30th Annual International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC), Sep. 2019, pp. 1–6. doi: 10.1109/PIMRC.2019.8904146.
K. Ye, C. Zou, and F. Yang, “Dual-Hop Underwater Optical Wireless Communication System With Simultaneous Lightwave Information and Power Transfer,” IEEE Photonics Journal, vol. 13, no. 6, pp. 1–7, Dec. 2021, doi: 10.1109/JPHOT.2021.3118047.
V. K. Papanikolaou et al., “Simultaneous Lightwave Information and Power Transfer in 6G Networks,” IEEE Communications Magazine, vol. 62, no. 3, pp. 16–22, Mar. 2024, doi: 10.1109/MCOM.002.2300290.
G. Pan, P. D. Diamantoulakis, Z. Ma, Z. Ding, and G. K. Karagiannidis, “Simultaneous Lightwave Information and Power Transfer: Policies, Techniques, and Future Directions,” IEEE Access, vol. 7, pp. 28250–28257, 2019, doi: 10.1109/ACCESS.2019.2901855.
“BQ25504 data sheet, product information and support | TI.com.” Accessed: Mar. 13, 2025. [Online]. Available: https://www.ti.com/product/BQ25504
Y. A. Zenhom, E. K. I. Hamad, M. Alghassab, and M. M. Elnabawy, “Optical-OFDM VLC System: Peak-to-Average Power Ratio Enhancement and Performance Evaluation,” Sensors, vol. 24, no. 10, Art. no. 10, Jan. 2024, doi: 10.3390/s24102965.
O. Alamu, T. O. Olwal, and K. Djouani, “Simultaneous lightwave information and power transfer in optical wireless communication networks: An overview and outlook,” Optik, vol. 266, p. 169590, Sep. 2022, doi: 10.1016/j.ijleo.2022.169590.