Sự
phát triển không ngừng của Internet of Things (IoT) kêu gọi sự đáp ứng về các
giải pháp công nghệ để hiện thực hóa chúng một cách hiệu quả. Một trong những
yếu tố ảnh hưởng trực tiếp tới hiệu quả của hệ thống IoT là phương thức kết
nối. Truyền thông không dây thường được lựa chọn cho mạng truy cập IoT để đáp
ứng tính linh hoạt và di động. Hiện nay, sóng điện từ (RF) đang được sử dụng
để kết nối các thiết bị trong hệ thống IoT. Tuy nhiên, băng thông RF thấp
không đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng số lượng các thiết bị kết nối. Hơn
thế nữa, công nghệ RF có những giới hạn nhất định khi tích hợp vào hệ thống
di động thế hệ thứ 5 (5G), đây là một trong những công nghệ đóng vai trò
chính trong tầm nhìn phát triển của IoT. Cụ thể, công nghệ 5G đòi hỏi kết nối
tốc độ dữ liệu cao, vì vậy, băng thông tín hiệu phải lớn hơn 30 GHz. Mặt
khác, trong hệ thống 5G, các thiết bị điện tử và ăng-ten có độ lợi cao buộc
hoạt động ở dải tần mm trở lên. Điều này đã thúc đẩy các nhà nghiên cứu phát
triển công nghệ kết nối sóng mm. Giới hạn của tín hiệu dải tần mm là yêu cầu
kết nối có tính định hướng cao hay nói cách khác là một đường truyền LOS
(light of sight). Những thách thức này đang là rào cản cho việc triển khai
mạng 5G nói chung và IoT nói riêng. Do vậy,
công nghệ truyền thông ánh sáng nhìn thấy (VLC) được đề xuất là giải
pháp thay thế cho công nghệ RF. Ưu điểm của công nghệ VLC là có thể cung cấp
kết nối tốc độ cao (380nm - 780nm). Bên cạnh đó, vấn đề định vị (positioning)
thiết bị trong IoT cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc hoàn thiện hóa
hệ thống. Xét về vấn đề này, công nghệ VLC có nhiều điểm vươt trội so với RF.
Thứ 1, định vị dựa vào VLC không chịu tác động của nhiễu đa đường như RF. Thứ
2, với tốc độ dữ liệu cao của hệ thống VLC sẽ cung cấp vị trí thiết bị kết
nối với độ trễ thấp. Thứ 3, trong hệ thống VLC, ánh sáng từ các đèn LED
(light emiting diode) được sử dụng để điều chế thông tin, máy thu (có thể
photodiode, camera) sẽ giải điều chế và xử lý tín hiệu. Việc LED được sử dụng
như một thiết bị truy cập kết nối sẽ tiết kiệm được chi phí lắp đặt hệ thống
do bởi LED được sử dụng hầu hết thiết bị chiếu sáng hiện nay. Chính vì thế, nghiên
cứu về định vị trong hệ thống internet vạn vật sử dụng công nghệ truyền thông
ánh sáng khả kiến vừa đáp
ứng được tính khoa học và thực tiễn.
|