{"id":37865,"date":"2018-06-27T08:01:52","date_gmt":"2018-06-27T08:01:52","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ull.es\/portal\/noticias\/?p=37865"},"modified":"2018-06-27T08:04:49","modified_gmt":"2018-06-27T08:04:49","slug":"luces-que-comunican-vlc","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ull.es\/portal\/noticias\/2018\/luces-que-comunican-vlc\/","title":{"rendered":"Luces que comunican"},"content":{"rendered":"

El profesor del Departamento de Ingenier\u00eda Industrial de la Universidad de La Laguna<\/a> Oswaldo B. Gonz\u00e1lez Hern\u00e1ndez coordina un proyecto que acaba de obtener financiaci\u00f3n del Ministerio de Econom\u00eda y Competitividad y que se desarrollar\u00e1 a lo largo de los pr\u00f3ximos tres a\u00f1os, incluyendo el 2018 ya en curso. Su objetivo general es desarrollar soluciones tecnol\u00f3gicas que faciliten y mejoren las posibilidades de que las l\u00e1mparas LED (Light Emitting Diode<\/em>) actuales, adem\u00e1s de cumplir su funci\u00f3n primaria de iluminaci\u00f3n, sirvan tambi\u00e9n para trasmitir datos mediante el sistema conocido como VLC (Visible Light Communication<\/em>) y, de ese modo, ofrecer, si no una alternativa, al menos un complemento a las se\u00f1ales emitidas por radio, lo que popularmente se conoce como wifi.<\/p>\n

Se trata de un proyecto de investigaci\u00f3n coordinado, en el que se estudiar\u00e1n las posibilidades de esta tecnolog\u00eda aplicada a la denominada \u201cciudad inteligente\u201d (smart-city<\/em>), entendida esta como un entorno en el cual el mobiliario urbano, las luminarias, los veh\u00edculos, los electrodom\u00e9sticos y otros aparatos env\u00eden informaci\u00f3n que facilite una mejor desenvoltura y movilidad de la ciudadan\u00eda e, incluso, una mejora de su seguridad.<\/p>\n

La condici\u00f3n de proyecto coordinado obedece a que participan en \u00e9l varias universidades que han solicitado proyectos por separado pero que comparten un objetivo com\u00fan. As\u00ed, el de la Universidad de La Laguna se centra, concretamente, en sistemas VLC en interiores, mientras que las otras entidades asociadas, la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria<\/a> (ULPGC) y la Polit\u00e9cnica de Madrid<\/a> lo hacen en los entornos urbanos, donde tambi\u00e9n est\u00e1 prevista la participaci\u00f3n de personal investigador de la Universidad Polit\u00e9cnica de Valencia<\/a>.<\/p>\n

Cada proyecto tiene su propio coordinador, que en el caso de la Universidad de La Laguna es el profesor Gonz\u00e1lez, y, a su vez, el coordinador general de todos los proyectos es el catedr\u00e1tico de la ULPGC Rafael P\u00e9rez Jim\u00e9nez.<\/p>\n

El grupo de la Universidad de La Laguna ha obtenido unos 65.000 euros de financiaci\u00f3n para estos tres a\u00f1os, que corresponde a menos del 60% de lo solicitado y, por tanto, obligar\u00e1 a ajustar los costes. Esos fondos se utilizar\u00e1n en personal especializado con alta formaci\u00f3n en ingenier\u00eda, al que se quiere ofrecer un \u201ccontrato atractivo\u201d, y tambi\u00e9n para la adquisici\u00f3n de alg\u00fan equipamiento.<\/p>\n

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Comunicar con luz visible<\/strong><\/p>\n

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Foto: Emeterio Su\u00e1rez (CC BY 3.0)<\/div>\n

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La idea de utilizar radiaci\u00f3n lum\u00ednica no es nueva, pero por ahora lo que m\u00e1s se hab\u00eda desarrollado era en el \u00e1mbito del espectro no visible, especialmente en el infrarrojo. El propio equipo de investigaci\u00f3n en el que colabora Oswaldo Gonz\u00e1lez llevaba trabajando en ese campo desde la d\u00e9cada de los 2000.<\/p>\n

\u201cAl principio la idea era utilizar luz como alternativa complementaria a la radiofrecuencia, que se utiliza para todo: la televisi\u00f3n, la wifi, los m\u00f3viles, etc\u2026 Hay determinados entornos donde utilizar la radio es pernicioso, como pueden ser los hospitales. Y en algunas industrias las interferencias electromagn\u00e9ticas pueden constituir un problema. La ventaja de la luz es que no es nociva y es transparente e independiente a otro tipo de emisiones electromagn\u00e9ticas, porque trabajan en otras bandas\u201d, explica Gonz\u00e1lez.<\/p>\n

El infrarrojo tuvo su \u00e9poca de investigaci\u00f3n, pero ya en esos mismos a\u00f1os 2000 apareci\u00f3 una nueva tecnolog\u00eda, la ya citada VLC, que se basaba en las luces LED, \u201cque son m\u00e1s eficientes energ\u00e9ticamente, consumen muy poco y duran mucho m\u00e1s en el tiempo\u201d.<\/p>\n

Pero, en especial, hay una caracter\u00edstica de las luces LED que la hac\u00eda especialmente interesante para su uso comunicativo: puede conmutar muy r\u00e1pido. \u201cEl problema de una bombilla incandescente convencional, una hal\u00f3gena o un tubo fluorescente es que no se pueden apagar y encender continuamente. Sin embargo, las l\u00e1mparas LED lo pueden hacer a tasas tan elevadas que no ser\u00edan visibles para el ojo, literalmente millones de veces por segundo sin que los humanos lo perciban\u201d.<\/p>\n

La idea, pues, ser\u00eda que al mismo tiempo que la l\u00e1mpara ilumina la estancia, gracias a esta posibilidad de encender y apagar r\u00e1pidamente se emitieran datos en c\u00f3digo binario, que es el empleado por la comunicaci\u00f3n digital y se basa, simplemente, en ceros y unos.<\/p>\n

\u201cEso el usuario no lo va a percibir, pero un sensor \u00f3ptico pude darse cuenta de que cada x tiempo, la luz se enciende y apaga y, as\u00ed, transmite informaci\u00f3n, a tasas de megahercios o incluso gigahercios. En t\u00e9rminos de datos, se habla no de hercios, sino de bits por segundo\u201d. Esta idea parti\u00f3 de Masao Nakagawa, investigador de la Universidad de Keio<\/a> (Tokio), y pronto se fue extendiendo hasta que ya hay grupos investig\u00e1ndola en todo el mundo, con los m\u00e1s potentes, junto con los de Jap\u00f3n, localizados en Europa y en el \u00e1rea de Boston en Estados Unidos.<\/p>\n

El investigador de la Universidad de La Laguna explica que, en ese momento, vieron que era necesario reorientar su l\u00ednea de trabajo, abandonando el infrarrojo para pasar al VLC. \u201cCuando vimos la oportunidad, fue un peque\u00f1o salto. Al fin y al cabo, es transmitir luz, es lo mismo. La \u00fanica diferencia es que en un caso trasmites infrarrojos y en otro, luz visible\u201d.<\/p>\n

Adem\u00e1s, el trabajo previo realizado sobre enlaces infrarrojos no se perdi\u00f3, porque en esos primeros a\u00f1os el grupo se hab\u00eda centrado en el desarrollo de herramientas para estudiar el canal de comunicaci\u00f3n. \u201cCuando transmites, durante el trayecto hasta el receptor, la se\u00f1al se deforma y distorsiona. Por ejemplo, una transmisi\u00f3n que venga de un sat\u00e9lite atraviesa la atm\u00f3sfera y sufrir\u00e1 una serie de \u201cpenalizaciones\u201d antes de llegar al receptor, por lo que es bueno saber qu\u00e9 es lo que va a ocurrir en ese tr\u00e1nsito porque, de esa manera, podemos mejorar el dise\u00f1o del receptor\u201d.<\/p>\n

De ese modo, en esos primeros a\u00f1os los investigadores de la Universidad de La Laguna se centraron en desarrollar una herramienta que estudiara c\u00f3mo las emisiones de luz desde un emisor \u00f3ptico se iban alterando antes de llegar al receptor, lo cual permit\u00eda ver qu\u00e9 configuraciones se podr\u00edan plantear en el receptor para tratar de paliar los efectos negativos del canal.<\/p>\n

Y esos estudios realizados inicialmente para emisiones infrarrojas eran directamente extrapolables a la luz visible, teniendo en cuenta algunos cambios referentes a la longitud de onda. \u201cToda la banda que va desde el espectro ultravioleta al infrarrojo, con todo lo que est\u00e1 en medio, ocupa unos 400 nan\u00f3metros de ancho. Eso es bastante a nivel de comunicaci\u00f3n: en infrarrojos, ten\u00edas un led que emit\u00eda en un ancho de transmisi\u00f3n de banda muy estrecho. \u00bfCu\u00e1l es el problema de que el ancho de banda sea mayor? Pues que cada banda sufre en el canal de manera diferente, por lo que ya no es tan sencillo como cuando emites por un canal m\u00e1s estrecho. Tienes que analizar cada zona por separado para ver el conjunto\u201d.<\/p>\n

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Ciudades y estancias comunicadas <\/strong><\/p>\n

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Foto: Emeterio Su\u00e1rez (CC BY 3.0)<\/div>\n

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Este tipo de investigaci\u00f3n es reflejo del importante cambio que experimentar\u00e1n en breve las ciudades, los hogares y los espacios p\u00fablicos como centros comerciales. Mediante la tecnolog\u00eda VLC, todo aquello que porte luces LED ser\u00e1 susceptible de emitir se\u00f1ales que podr\u00edan activar servicios de todo tipo.<\/p>\n

\u201cImagina que vas con tu coche y el veh\u00edculo delantero, al frenar, avisa con su luz que est\u00e1 parando y hace que el tuyo inicie la maniobra de frenado antes incluso de que t\u00fa seas consciente de que debes pisar el pedal. O que los sem\u00e1foros transmitan informaci\u00f3n sobre zonas donde aparcar o avisen de manera m\u00e1s eficaz a peatones invidentes. Toda la infraestructura de la ciudad puede ayudar a mejorar y optimizar su uso e, incluso, proteger a la ciudadan\u00eda. Eso ser\u00eda una smart city<\/em>\u201d.<\/p>\n

El proyecto del equipo de la Universidad de La Laguna se centrar\u00e1 en espacios interiores y, en ellos, una de las aplicaciones en las que se trabaja es en mejorar la conexi\u00f3n a internet. \u201cEl problema de la radio es que emite mucha radiaci\u00f3n. Con la wifi en un hogar, la radiaci\u00f3n llega a varias estancias. Eso no ocurre con la luz visible, lo cual lleva a una ventaja adicional: puedes crear zonas de comunicaci\u00f3n independientes con tasas de datos por persona muy altas\u201d.<\/p>\n

Gonz\u00e1lez lo explica con un ejemplo muy ilustrativo. \u201cImagina que haces una fiesta en casa. Actualmente, tienes una antena wifi para toda la vivienda y que reparte la se\u00f1al entre todos, de tal modo que, si hay muchos usuarios a la vez, se pierde calidad. Si en esa misma fiesta utilizaras las luces como emisores, cada una estar\u00eda en una zona distinta y podr\u00edas repartir la se\u00f1al mucho mejor\u201d.<\/p>\n

Obviamente, esta tecnolog\u00eda no est\u00e1 libre de limitaciones. Una es que las se\u00f1ales pueden solaparse. \u201cCuando tienes las l\u00e1mparas en casa, la iluminaci\u00f3n es la prioridad y buscas que esa radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica visible abarque lo m\u00e1ximo. Eso lleva a que, si tienes diferentes l\u00e1mparas en una estancia, sus radiaciones se solapen. Y eso es un problema porque, en lo que la comunicaci\u00f3n se refiere, habr\u00e1 zonas donde dos comunicaciones se interferir\u00e1n entre s\u00ed. Hay que buscar mecanismos desde el punto de vista del receptor\u201d.<\/p>\n

Por ello, el grupo est\u00e1 trabajando en estructuras de receptor que permitan separar la informaci\u00f3n cuando se den esos solapamientos, y que se basar\u00e1n principalmente en lentes ya que los trabajos te\u00f3ricos previos indican que, de momento, esa es la soluci\u00f3n que parece funcionar mejor.<\/p>\n

Pero se trata de una tecnolog\u00eda especialmente \u00fatil para dar se\u00f1al a puntos de conexi\u00f3n fijos, como pueden serlo una smart-tv<\/em>, un frigor\u00edfico conectado a la red o el uso que se puede hacer de la tablet o el m\u00f3vil mientras se est\u00e1 sentado en el sal\u00f3n de casa. \u201cYa tenemos las l\u00e1mparas y parece buena idea poder utilizarlas tambi\u00e9n para comunicaci\u00f3n. M\u00e1s ahora, que llega la internet de las cosas<\/em> y vamos a tener dispositivos por todos lados, incluso en la propia ropa, los llamados \u201cwearables<\/em>\u201d. Y cuanta menos radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica de radiofrecuencia emitamos, mejor\u201d.<\/p>\n

En todo caso, lo que se busca en la actualidad es aportar un complemento, no un sustituto, a la wifi, pues \u00e9sta todav\u00eda resulta imprescindible y, adem\u00e1s, el uso de la luz visible tiene las limitaciones ya se\u00f1aladas cuando se mueve el receptor. Pero se prev\u00e9 que el crecimiento de la descarga de datos ser\u00e1 mucho mayor en el futuro, cuando en los hogares sea habitual el uso de dom\u00f3tica o de robots dom\u00e9sticos que tambi\u00e9n necesitar\u00e1n comunicaci\u00f3n.<\/p>\n

\u201cNecesitamos alternativas a la radio porque est\u00e1 totalmente saturada: por eso requiere licencia, porque es necesario ubicar las se\u00f1ales en un punto concreto. Es algo que no pasar\u00eda con la luz visible, no requerir\u00eda licencia porque lo que ocurra en una habitaci\u00f3n no tendr\u00eda nada que ver con lo que sucediera en otra. Es una tecnolog\u00eda que, en teor\u00eda, es el futuro. Cada vez estamos llenando la casa de m\u00e1s aparatos que necesitan comunicaci\u00f3n inal\u00e1mbrica, y por eso hacen falta alternativas para cubrir esa demanda\u201d.<\/p>\n

Gabinete de Comunicaci\u00f3n <\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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