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Design and Implementation of VLID System by Back-Scattering Visible Light

가시광의 후방산란을 이용한 VLID 시스템 설계 및 구현

  • Yun, Jisu (Department of Electrical Engineering, Kookmin University) ;
  • Jang, Byung-Jun (Department of Electrical Engineering, Kookmin University)
  • Received : 2016.10.05
  • Accepted : 2016.12.16
  • Published : 2017.01.31

Abstract

In this paper, we designed and implemented a visible light identification(VLID) system consisting of a VLID reader and a tag which backscatters incident lights from the reader. A VLID tag sends its ID to the reader by switching an LCD shutter which is located on its surface. The VLID reader consists of six LEDs and a photodiode(PD). The LEDs emit visible light and a PD located in a center position of LEDs receives backscattered light from the VLID tag. A microcontroller and a commercial liquid crystal display(LCD) shutter for 3D-TV glasses are used to implement a VLID tag. Experiments were conducted to confirm VLID system performance. We successfully demonstrated experiments to send NRZ-OOK signal of 100 bps over a distance of 35 cm at daytime. Also, we suggested the theoretical maximum transmission rate and the various methods to enhance the separation distance between a VLID reader and a tag.

본 논문에서는 LCD(Liquid Crystal Display) 셔터로 입사된 가시광의 후방산란 특성을 변화시켜 태그의 ID 정보를 리더로 전달하는 VLID(Visible Light Identification) 시스템을 설계 및 구현하였다. 구현된 VLID 시스템은 RFID(Radio Frequency Identification)의 원리를 가시광 통신에 적용한 것으로, 태그 표면에 부착된 LCD 셔터를 이용하여 태그의 정보에 따라 VLID 리더에서 송신한 빛을 선택적으로 후방산란시키고, 이 변화를 리더가 인식하도록 한다. VLID 태그는 마이컴과 태그 표면에 부착된 LCD 셔터로 구성되며, VLID 리더는 6개의 LED, 그 중심에 놓여있는 하나의 photodiode, 관련 아날로그 회로 및 블루투스(bluetooth)를 통한 PC 인터페이스로 구성된다. 실험 결과, 낮 기준으로 35 cm 이상의 거리에서 100 bps 속도로 단극성 NRZ-OOK(Non Return to Zero ON/OFF Keying) 변조한 태그의 정보를 성공적으로 인식할 수 있었다. 또한, 이론적인 최대 전송속도, 인식거리 개선 방법 등을 제안하였다.

Keywords

References

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