■開発内容
可視光通信の特徴の一つとして、位置等の固有情報(ID)の送受信があります。固定されたエリアに照射されるスポット光にディジタル変調信号を載せることで、可視光からIDを送信できます。
可視光ID用の変調方式としては、JEITAの規格としてまとめられた、CP-1221およびCP-1222があります。これらは4.8kbpsのデータ伝送速度を持っており、照明である可視光源の機能を保ったまま情報を送ることができます。開発に関しては、この可視光IDの規格に準拠したものとなっています。
具体的に開発中の試作品としては、写真1に示すようなLED搭載のスポットライトがあります。LED光源の駆動回路に可視光ID用の変調回路を搭載することで、IDの送信を行います。
スポット光に載せられた可視光IDは、写真2に示すような受信機によってその情報が取り込まれます。
復調されたIDは、シリアルインターフェイス(USB)を通り接続されたPCに取り込まれます。
PC等の端末に取り込まれたIDは、端末内の他のソフトウェアとリンクすることによって、色々なアプリケーションを実現できるようになります。
■開発の方向性
私たちは、世界で初めて可視光IDシステムを作成、製品化することで可視光IDの普及のお手伝いをしていきます。また、IDを使った具体的なアプリケーションを提案、将来はシステムとしても製品化することを目指します。
概要説明
●可視光IDキットについて
JEITA(電子情報技術産業協会)により制定された可視光IDシステムに準拠した、送受信機のセットです。
このセットは手軽に可視光ID通信の実験を行い、理解を深めて頂くことや、各種アプリケーション開発の手助けを行うことを目的に作られています。
従いまして、ご購入後簡単に可視光ID通信を体験いただけます。また、プログラムをカスタマイズし各種の実験を行うことも可能です。
●キットの動作内容
可視光ID送信機をテストモードと通常運用モードに切り替え、IDと共に文字データを送信します。
受信側では、通信ソフト(ハイパーターミナル等)を使い受信できます。
テストモードでは、“0123456789;:<=>?@ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[\]”が自動的に設定されます。
●実験の開始に当たり
このキットには、可視光ID送信機、受信機、LEDライトが全て含まれており、PCさえあれば、実験が可能です。
必要な機材は、PCが2台(USBポート付)のみです。PCには、専用のUSBドライバーのインストールが必要です。
このドライバーは、付属のCDに含まれていますが、Silicon Laboratories社から最新のドライバーをダウンロードすることも可能です。
●ID番号について
本キットには、実験のためのID番号があらかじめ割り振られております。全ての送信機に”1”のIDが割り振られており、IDを変更するためには、下記の開発環境を整え送信機のプログラムを変更する必要があります。
●開発環境
当キットは、Silicon Laboratories社のMCUを使ってC言語で開発しております。
ソフトのカスタマイズや書き換えを行うには、Silicon Laboratories社が販売しています開発キットC8051F330DKが必要になります。
●商品名・価格
-JEITA CP1221,CP1222 仕様準拠 NKV-100 可視光ID システム開発キット
-USB インターフェースによりデータ書き換え可能
-単価 \120,000 又はUS$1,000(税込価格)
-電源はUSB インターフェースから供給
-1W 型白色LED4 灯(点灯は合計で約1W に設定)
●商品に含まれるもの
-送受信機 1 組
-LED ユニット 1
-ケーブル類
-説明書(CD)
本製品の特徴
●送信機特徴:
1) 本機は、JEITA CP-1222仕様(VLC-STD-003)に基づく、可視光IDシステム送信です。
2) USB端子を使って送信内容を設定し動作します。また、送信データは内蔵フラッシュメモリに書き込まれるため、外部電源でスタンドアローン動作が可能です。
3) ソフトウエアはソースコードを開示しいます。マイコンのプログラミングポートから機能を自由に設定することができます。
4) サブキャリア28.8kHzを用いて、4値PPM形式で4.8kbpsの可視光IDやデータの送信を行うことが出来ます。
5) 付属のソフトに入れ替えることにより、光ファンクションジェネレータ(簡易タイプ)として動作させることが出来ます。
●受信機特徴:
1) 本機は、JEITA CP-1222仕様(VLC-STD-003)に基づく、可視光IDシステム受信機です。
2) USB端子を使って受信する事ができます。また、マイコンの出力に直接接続すれば、0~3.3Vレベルのシリアル通信(115.2kbps)が可能です
3) マイコンのソースコードを開示しており、プログラミングポートからすべて機能を自由に設定できます。
4) 外乱光を排除するため、受信用バンドパスフィルタを内蔵し、安定した可視光IDや可視光データの受信を行います。
5) CRCチェック動作のほか、高レベル受信時でもリミッタにより安定した受信が行えます。
6) USBから電源を供給するため、専用の電源が不要で、小型・軽量です。
仕様
●送信機仕様:
- LED駆動最大電流:300mAリニア駆動
- 送信データ書き込み:USB 2.0対応
- 電源:USB端子入力 5V, 350mA
- データ形式:JEITA CP-1222準拠
- 送信変調方式:サブキャリア28.8kHz、4値PPM形式
- 通信速度:4.8kbps
●受信機仕様:
- 最小光受信レベル:-10dbm以下(弊社のNVT-001と組み合わせて受信する場合)
- 受信データプロトコル:USB 2.0対応
- 電源:USB端子入力時5V, 30mA以下
- データ形式:JEITA CP-1222準拠
- 受信変調方式:サブキャリア28.8kHz、4値PPM形式
- 通信速度:4.8kbps
受信機キット詳細
(受信キット画像)
●特徴:
1) 本機は、JEITA CP-1222仕様(VLC-STD-003)に基づく、可視光IDシステム受信機です。
2) USB端子を使って受信する事ができます。また、マイコンの出力に直接接続すれば、0~3.3Vレベルのシリアル通信(115.2kbps)が可能です
3) マイコンのソースコードを開示しており、プログラミングポートからすべて機能を自由に設定できます。
4) 外乱光を排除するため、受信用バンドパスフィルタを内蔵し、安定した可視光IDや可視光データの受信を行います。
5) CRCチェック動作のほか、高レベル受信時でもリミッタにより安定した受信が行えます。
6) USBから電源を供給するため、専用の電源が不要で、小型・軽量です。
●性能:
- 最小光受信レベル:-10dbm以下(弊社のNVT-001と組み合わせて受信する場合)
- 受信データプロトコル:USB 2.0対応
- 電源:USB端子入力時5V, 30mA以下
- データ形式:JEITA CP-1222準拠
- 受信変調方式:サブキャリア28.8kHz、4値PPM形式
- 通信速度:4.8kbps
●接続方法:
本機を動作させるためには、受信に使うホストPCへ専用USBドライバーのインストールが必要です。
送信機キット詳細
(送信キット画像)
●特徴:
1) 本機は、JEITA CP-1222仕様(VLC-STD-003)に基づく、可視光IDシステム送信です。
2) USB端子を使って送信内容を設定し動作します。また、送信データは内蔵フラッシュメモリに書き込まれるため、外部電源でスタンドアローン動作が可能です。
3) ソフトウエアはソースコードを開示しいます。マイコンのプログラミングポートから機能を自由に設定することができます。
4) サブキャリア28.8kHzを用いて、4値PPM形式で4.8kbpsの可視光IDやデータの送信を行うことが出来ます。
5) 付属のソフトに入れ替えることにより、光ファンクションジェネレータ(簡易タイプ)として動作させることが出来ます。
●性能:
- LED駆動最大電流:300mAリニア駆動
- 送信データ書き込み:USB 2.0対応
- 電源:USB端子入力 5V, 350mA
- データ形式:JEITA CP-1222準拠
- 送信変調方式:サブキャリア28.8kHz、4値PPM形式
- 通信速度:4.8kbps
●接続方法:
本機の送信データおよび制御ソフトウエアを書き換えるためには、専用のUSBドライバーを組み込んだPCへの接続が必要です。
可視光IDシステム利用例
可視光IDシステム利用例をご紹介します。
写真(上)に示すようなLED搭載のスポットライトがあります。
LED光源の駆動回路に可視光ID用の変調回路を搭載することで、IDの送信を行います。
スポット光に載せられた可視光IDは、写真(下)に示すような受信機によってその情報が取り込まれます。
復調されたIDは、シリアルインターフェイス(USB)を通り接続されたPC等の端末に取り込まれます。
取り込まれたIDは、端末内の他のソフトウェアとリンクすることによって、色々なアプリケーションを実現できるようになります。