• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.425-432
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• 2011

LED 무선 가시광 통신기술의 성능을 1Gb/s 이상으로 높이기 위해서는 실내환경에서 다중 반사로 인한 멀티패스 효과를 없애주어야 한다. 본 논문에서는 이러한 멀티패스 효과를 없애주기 위하여 빔포밍 기술을 접목한 LED 무선 가시광 LAN 통신을 위한 MAC 프로토콜을 제안하고자 한다. 본 MAC 프로토콜은 각 방향으로 빔포밍 된 빛을 각 방향에 대한 방향코드와 함께 송신하는 절차가 삽입되어 있는 것이 특징이다. 또한, 기존의 무선 LAN 과는 달리 충돌감지가 어려운 무선 가시광 통신의 특징을 감안하여 중앙 집중형 polling 기법을 사용하였다. 또한 본 논문에서 제안한 MAC 프로토콜의 성능을 평가하여 그래프로 나타내었다.

• 전기학회논문지
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• 제59권11호
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• pp.2043-2047
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• 2010

This study is to solve problems of depletion of RF bandwidth frequency, confusion possibility, security that current wireless communications system have and is to confirm possibility of applying next generation network. To solve problems of current wireless communications system, visible light communications system for power line communications using ATmega16 Microcontroller is was realized and receiver property was analyzed. PLC exclusive chip APLC-485MA, Microcontroller ATmega16, 5pi bulb type LED and high flux LED, visible light receiving sensor LLS08-A1 were used for transmitter and receiver. Performance was analyzed by designed program and an oscilloscope. It was showed average 20% improved receiver rate rather than bulb type LED in the case of high flux LED through voltage change rate on communication distance and LED type of distance between 10 to 50 cm. The blue LED showed the best performance among measured LED types with above 10% of voltage decreasing rate. But As it gradually becomes more distant, the precise date was difficult to obtain due to weak light. To overcome these sort of problems, specific values such as changing conditions and efficiency value relevant to light emitting parts and visible light receiving sensor should be calculated and continuous study and improvements should also be accomplished for the better communications condition.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.608-614
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• 2018

ICT기술 확산과 더불어 효율적인 정보 운용을 위해 다양한 프로토콜의 근거리 무선통신기술이 적용되고 있다. 하지만 근거리 무선통신의 제한사항으로 인하여 주파수 혼선 및 창고형 공장 등 주파수 환경이 좋지 않은 곳에서 통신이 원활하지 못하다. 이에 대한 대안이 필요한 시점에 LED 기술의 발달과 빠른 보급을 통한 인프라 확충으로 LED 기반 가시광 통신이 대안으로 주목되고 넒은 분야에 확산되고 있다. 또한 신재생에너지 활성화에 맞춰 태양광 패널 또한 빠른 보급으로 인프라가 확충되어 있다. 이러한 상황에서 PD를 활용한 가시광 통신은 PD의 수신각도 및 주변 환경의 빛으로 인해 LoS가 확보되고 주변의 빛에 영향이 적은 초근거리 환경에서 제한적으로 적용되어 왔다. 이를 해결하고자 현재 인프라가 확충되어 있는 LED 조명과 수신 면적이 넓은 태양광 패널을 이용하여 가시광 통신을 구현하였으며, 주변 환경 빛에서도 정확한 데이터를 복원을 위한 회로를 제안하였다. 본 연구결과를 통해 태양광 패널을 수신부로 하는 가시광 통신 연구의 기반 자료로 활용 되어 가시광 통신이 더욱 넓게 응용될 것으로 기대한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.715-722
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• 2019

본 논문은 가시광 통신을 이용한 사용자 인식 시스템의 구현 방법과 시스템 동작 결과를 소개하고 있다. 가시광 통신을 이용한 사용자 인식 시스템은 안드로이드 시스템 기반의 송신부와 오픈소스 컨트롤러 기반의 수신부로 나뉘어져 있다. 송신부 모듈에서는 사용자의 개인 인식 정보 데이터를 코드로 변환하고 이를 안드로이드 기반의 스마트폰 카메라 인터페이스를 사용하여 가시광으로 변환하여 수신부로 전송한다. 수신부에서는 포토다이오드 모듈을 통해 가시광을 수신하고 이를 전기신호로 변환한다. 수신 데이터에 대한 프로세싱 모듈역할은 오픈소스 컨트롤러가 맡게 되며, 본 시스템에서는 AVR 마이크로 컨트롤러 기반의 아두이노를 사용하였다. 버스트모드(burst mode) 방식의 통신이 가능하도록 0111의 비트 패턴을 스타트비트로 설정하고 이를 인식하도록 하였다. 실험 결과, 제안하는 시스템은 가시광을 매개로 맨체스터 데이터 인코딩 (Manchester data encoding)방식의 데이터 송신과 수신이 가능함을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권4호
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• pp.1502-1519
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• 2020

Recently, new devices have been developed for the Internet of Things concept. The devices commonly use RF (Radio Frequency) based wireless communication. With the increase in the number of devices, the space allocated for the radio frequency band in wireless communication fills rapidly. Visible Light Communication (VLC) is an alternative, secure and economical communication technology that uses light instead of radio frequencies. While Web of Things (WoT) is the adaptation of the experience and knowledge acquired from the web into the internet of things ecosystems. By combining these two technologies, the development of the Visible Light Communication for Web of Things (VLC4WoT) system, which can use VLC and WoT technologies, has been our motivation. In our study, microcontroller control circuit was created for VLC4WoT system. Control of the circuits over the internet was performed. VLC based receiver and transmitter units have been developed for wireless communication. Web based interface was created for control. The test apparatus consisting of four objects with four outputs and a transfer unit was carried out. In this test, communication was achieved successfully. It was presented in the study that VLC can be used in the web of things architecture. In the future, it is envisaged to use this system as a safe and economical system in indoor environments.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제19권4호
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• pp.269-275
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• 2021

Light-emitting diodes (LEDs) are modulated using a square wave pulse sequence for flicker prevention and dimming control in visible light communication (VLC). In a VLC transmitter, the high and low bits of the non-return-to-zero (NRZ) data are converted to two square waves of different frequencies, which continue for a finite time defined by the fill ratio in an NRZ bit time. As the average optical power was kept constant and independent of data transmission, the LED was flicker-free. Dimming control is carried out by changing the fill ratio of the square wave in the NRZ bit time. In the experiments, the illumination of the LED light was controlled in the range of approximately 19.2% to 96.2% of the continuous square wave modulated LED light. In the VLC receiver, a high-pass filter combined with a latch circuit was used to recover the transmitted signal while preventing noise interference from adjacent lighting lamps.

• 센서학회지
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• 제29권2호
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• pp.75-81
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• 2020

We introduce a new visible light communication (VLC) method in which three-level return-to-zero (RZ) modulation is used for flicker-free transmission. In the VLC transmitter, the three-level RZ modulation ensures that the average optical power is constant; thus, a flicker-free light-emitting diode (LED) light is achieved. In the VLC receiver, a resistor-capacitor high-pass filter is used for generating spike signals, which are used for data recovery while eliminating the 120 Hz optical noise from adjacent lighting lamps. In transmission experiments, we applied this method for wireless transmission of an air quality sensor message using the visible light of an LED array. This configuration is useful for the construction of indoor wireless sensor networks for air pollution monitoring using LED lights.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제12권6호
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• pp.253-257
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• 2011

This study was carried out to solve problems such as radio frequency band depletion, confusion risk, and security loss in existing visible wireless communication systems, and to determine the applicability of next-generation networks. A light-emitting diode (LED) light communication system was implemented with a controlling switching light module using the ATmega16 micro-controller. To solve the existing modulation effect and disturbance in visible light communication, an integrated interface was evaluated with a driving light module and analyzes its reception property. A transmitter/receiver using the ATmel's micro-controller, high-intensity white LED-6 modules, and infrared sensor KSM60WLM and visible sensor TSL250RD were designed. An experiment from the initial value of distance to 2.5 m showed 0.46 V of the voltage loss, and if in long distance, external light interference occurred and light intensity was lost by external impact and thus data had to be modified or reset repeatedly. Additionally, when we used 6 modules through the remote controller's lighting dimming, data could be transmitted up to 1.76 m without any errors during the day and up to 2.29 m at night with around 2~3% communication error. If a special optical filter can reduce as much external light as possible in the integrated interface, the LED for lighting communication systems may be applied in next generation networks.

• 융합정보논문지
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• 제10권2호
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• pp.32-38
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• 2020

본 논문에서는 가시광 통신시스템에서 고속 전송을 위한 변조 기법에 대해서 분석하고, 최적의 비직교 다중 전송을 위한 Dimming level 및 송신 전력 비율에 대해서 연구하였다. 기존의 가시광 통신은 전송 속도를 높이기 위한 멀티전송이 어렵다는 단점이 있다. 송신단에서 고속 전송을 위해서는 반드시 다중 전송기법이 필요한데, 일반적인 가시광 통신은 다중 전송에 한계가 있기 때문에 고속 전송을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 최근에는 이미지 센서인 Optical Camera Communication(OCC)을 가시광 통신에 적용한 VLC-OCC가 연구되어 기존 가시광 통신이 가지는 다중 전송의 한계를 극복하였다. 그러나 VLC-OCC 방식은 외부 조도의 영향을 더 많이 받고, 수신단에서 검출이 어렵다는 단점이 있다. 또한, 다중 전송을 위한 LED 매트릭스의 위치 인식과 딥러닝을 위한 데이터 셋 신호처리를 위한 Processing-time이 필요하기 때문에 시스템의 복잡도가 증가하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 비직교 다중 전송 방식을 적용한 고속 가시광 통신을 위한 다중 변조 방식과 그에 따른 향후 연구 방향을 제안하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.741-743
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• 2017

가시광 통신은 송신부의 LED가 빛을 전송하면 수신부의 수광 다이오드에서 조도 임계값을 기준으로 이진 데이터를 출력하는 통신방식이다. 하지만 광 신호를 수신하기 위해서는 별도의 수신기가 필수적이며, 이러한 수신기가 탑재되지 않은 디바이스는 가시광 통신을 활용할 수 없는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 USB OTG를 활용하여 디바이스에 적용 가능한 휴대용 가시광 수신기를 제안한다. 구현한 휴대용 가시광 수신기는 LED로부터 수신한 이진 데이터를 ASCII 코드의 문자열로 변환하여 다른 디바이스로 전송한다. 스마트폰을 이용한 데이터 전송 실험을 통해 제안한 방식에서 ASCII 코드의 문자열 전송이 가능함을 보였다.