Li-fi teknolojisi kullanılarak ışık ile su altında veri aktarımı
Underwater data transfer with light using li-fi technology
Yazar: KAAN DURAN KURT
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH AHMET ŞENEL
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Kablosuz yüksek hızlı internet bağlantısı denildiğinde birçok kişinin aklına Wi-fi, 4.5G ve 5G teknolojileri gelmektedir. Bu teknolojilerden çok daha hızlı ve güvenli olduğu belirtilen günlük hayatımızda aydınlatma için kullandığımız LED teknolojisini kullanarak veri transferi sağlayan Li-fi teknolojisi, gelecekte popüler olabilecek teknolojilerin başında gelmektedir. Kablosuz olarak veri iletimi ve haberleşmede kullanılan Wi-fi sistemi radyo frekansları kullanarak çalışan bir çalışma prensibine sahiptir. Ancak radyo frekansları suyun altında iletişim sağlayamamaktadır. Bu sistem yerine yine bir kablosuz iletim sistemi olan ve görünür ışıkla iletim sağlayan Li-fi sistemi kullanılabilir. Li-fi Teknolojisi Kullanılarak Işık ile Su Altında Veri Aktarımı konulu tez ile bu sistem gerekli cihazlar kullanılarak bir prototip oluşturulacak ve su altındaki bir cihaza su yüzeyinden bir mesaj gönderilecek ve su altındaki cihazdan bu veri okunabilecektir. Bu prototipte kullanılacak cihazlar alıcı ve verici bölümlerinden oluşacaktır. Verici bölümünün ana bileşenleri şunlardır: Mikrodenetleyici, transistör ve LED'lerdir. Alıcı bölümünün ana bileşenleri ise şunlardır: Mikrodenetleyici, işlemsel yükselteç, foto transistördür. Bu prototipte kullanılan cihazlar alıcı ve verici bölümlerinden oluşmuştur. Bu prototip için alıcı devresi tasarlanmış olup verici bölümü için ise cep telefonu kullanılmıştır. Böylece veri gönderimi için cep telefonu içerisindeki LED ve diğer bileşenler kullanılmıştır. Bu cihazlar ve gerekli diğer ek cihazlarla oluşturulan sistemle kablosuz olarak veri aktarımı yapılabilmiştir. Işıklı gönderilen bilgiyi dijital ekran çıktısı olarak gönderebilen Arduino kullanılarak bir Li-fi iletim sistemi tasarlanmıştır. Bu Li-fi teknoloji çalışma prensibi temelinde ışıkla veri alışverişi için cep telefonu üzerindeki LED flash kullanılmıştır. Bu metin verisinin iletiminde telefon flashı tarafından gönderilen ışık LDR kartı üzerindeki fototransistörler tarafından algılanıp Arduino Uno kartı tarafından işlenmiş ve ardino kartı işlemcisi bu verileri ASCII karakterlerine dönüştürmüş böylece sinyallerin başarılı bir şekilde iletimi gerçekleşmiştir. Bu cihazlar ve gerekli diğer ek cihazlarla oluşturulacak sistemde ışık ile su altındaki cihaza kablosuz olarak veri aktarımı yapılacağı görülecektir. Böylece su yüzeyinden su altına veya su altında bulunan deniz altı, ROV gibi cihazların birbirleri ile haberleşme durumlarının olabileceği görülüp, bu sistemin askeri ve su altı çevre faaliyetleri kapsamında bilimsel çalışmalarda kullanılma konusunda fikir sağlayacaktır.

Abstract:
When it comes to wireless high-speed internet connection, many people think of Wi-fi, 4.5G and 5G technologies. Li-fi technology, which provides data transfer by using the LED technology we use for lighting in our daily life, which is said to be much faster and safer than these technologies, is one of the technologies that may be popular in the future. The wifi system, which is used in wireless data transmission and communication, has a working principle using radio frequencies. However, radio frequencies cannot communicate underwater. Instead of this system, a li-fi system, which is a wireless transmission system and provides transmission with visible light, can be used. With the thesis on Underwater Data Transfer with Light Using Li-fi Technology, a prototype will be created using the necessary devices of this system and a message will be sent to a device under water from the water surface and this data can be read from the underwater device. The devices to be used in this prototype will consist of receiver and transmitter parts. The main components of the transmitter section are: Microcontroller, transistor and LEDs. The main components of the receiver part are as follows: Microcontroller, işlemsel yükselteç, photo transistor. For this prototype, the receiver circuit was designed and the mobile phone was used for the transmitter part. Thus, LED and other components in the mobile phone were used for data transmission. With the system created with these devices and other necessary additional devices, wireless data transfer was possible. A Li-fi transmission system was designed using Arduino, which can send the illuminated information as digital display output. Based on the working principle of this Li-fi technology, LED flash on the mobile phone was used for data exchange with light. In the transmission of this text data, the light sent by the phone flash was detected by the phototransistors on the LDR board and processed by the Arduino Uno board and the Arduino board processor converted these data into ASCII characters, thus successfully transmitting the signals. In the system to be created with these devices and other necessary additional devices, it will be seen that data will be transferred wirelessly to the device under water with light. Thus, it will be seen that devices such as submarines and ROVs, which are underwater or underwater, may have communication status with each other, and it will provide an idea for the use of this system in scientific studies within the scope of military and underwater environmental activities.