Contribution to Optical Camera Communication using multispectral cameras and LED’s thermal effect

Resumen

La comunicación óptica inalámbrica (OWC) se destaca como una tecnología crucial para futuras redes de comunicación, con un enfoque particular en la comunicación óptica a través de cámaras (OCC). Esta tecnología ha experimentado un crecimiento significativo debido a la ubicuidad de dispositivos con cámaras integradas y el avance en el desarrollo de los sensores de imagen. En este trabajo se busca mejorar su rendimiento mediante el uso de cámaras multiespectrales (MS). En esta tesis se proponen cuatro hipótesis, incluyendo: el uso de cámaras multiespectrales en OCC mejora la multiplexación al permitir la separación eficaz de transmisores en diferentes longitudes de onda (H1), las variaciones en la longitud de onda de los LEDs debido a la temperatura pueden detectarse y aprovecharse mediante cámaras multiespectrales para nuevos canales de comunicación (H2), ignorar los efectos térmicos de los LEDs en la compensación de sistemas de OCC reduce el rendimiento (H3), y métodos no lineales para la detección de datos mejoran el rendimiento de los sistemas de OCC, reduciendo la tasa de error (H4). Para validar estas hipótesis, los objetivos de la tesis incluyen la implementación de un enlace de OCC utilizando cámaras multiespectrales y efectos térmicos en LEDs, la aplicación de técnicas no lineales para mejorar el rendimiento y el análisis de los efectos térmicos en la compensación del sistema. Los resultados obtenidos demuestran que las cámaras MS pueden mejorar la multiplexación y aprovechar las variaciones térmicas en los LEDs para obtener más canales de comunicación. Además, se abordaron los efectos térmicos en LEDs demostrando la importancia de considerarlos en la etapa de compensación del sistema para evitar disminuir su rendimiento. A pesar de consideraciones como el costo de las cámaras multiespectrales, se destacaron aplicaciones prácticas en sectores como la agricultura de precisión y la detección de contaminantes en la industria alimentaria, consolidando la relevancia y la originalidad de la investigación.