Görünür ışık haberleşmesi ile araçtan istasyona veri haberleşmesi
Vehicle to station data communication by visible light communication
Yazar: MOHAMMED MUNDHER KADHIM ALDALBUZI
Danışman: YRD. DOÇ. DR. KUBİLAY TAŞDELEN
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Gelişen teknoloji ihtiyaçları değiştirirken, çözümleri de beraberinde getirmektedir. Günümüzde en temel ihtiyaçlardan biri haline gelen kablosuz veri transferi de üzerinde sürdürülen araştırmalara paralel olarak enerji etkin, düşük radyasyon etkimesi ile insan sağlığına zarar vermeksizin çok yüksek hızlara ve miktarlara erişmiştir. Veri iletişimi yöntemlerinden biri olan görünür ışık haberleşme, kısa mesafede kablosuz haberleşme için görülebilen ışık sistemlerini kullanan iletişim biçimidir. Görünür ışık haberleşmesi, kısa mesafelerde hızlı, güvenilir ve ekonomik iletişim imkanları sunmaktadır. Birçok araştırmacı, görünür ışık haberleşme sistemlerinin gelecekte Bluetooth ve kablosuz yerel alan ağı gibi iletişim uygulamalarının yerini alabileceğini düşünmektedir. Günümüzde birçok görünür ışık haberleşme sistemleri direk olarak ışık yayan diyot sistemleri ile çalışmaktadır. Işık yayan diyotlar kızılötesi ve morötesi ışık yaymadığı için insan sağlığı açısından diğer iletişim biçimlerinden daha sağlıklı kabul edilmektedir. Birçok iç mekan uygulamasında kullanılan ışık yayan diyot sistemli görünür ışık haberleşme biçimleri günümüzde trafikte de kullanılmaktadır. Araçtan araca ve araçtan istasyona hem hızlı hem de sağlıklı iletişim sağlaması, parazitlere karşı kızılötesi ve frekans modülasyonu kanallarındakinden çok daha dirençli olması, trafik uygulamalarında ışık yayan diyot sistemlerini avantajlı hale getirmektedir.
Bu tez çalışmasında, öncelikle enerji verimli görünür ışıkla haberleşme sistemlerinin potansiyeli incelenmiş ve günümüzde sistem tasarımında kullanılan ışık yayan diyot teknolojileri ve uygulanan modülasyon türleri hakkında bilgi verilmiştir. Uygulama aşamasında bir araçtan istasyona görünür ışık haberleşme sistemi tasarlayarak, araç ve istasyon arası hız ve mesafe bilgileri iletilmiştir. Oluşturulan sistem, merkezi kontrol ünitesi olarak Atmega 328 temelli ARDUINO Uno mikroişlemci kartı, BPW34 foto alıcısı, soğuk beyaz olarak isimlendirilen ışık yayan diyot-foto verici, HC - SR04 ultrasonik modül mesafe sensörü ve yansımalı sensör kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Vericiden çıkışta sinyal bilgisinin aktarım için uygun hale çevrilmesi amacı ile darbe genişlik modülasyonu kullanılmıştır.

Abstract:
While developing technology changes the needs, it also brings solutions with itself. In parallel with the researches carried out on it, wireless data transfer which has become one of the most basic needs has reached very high speeds and quantities without harming human health with energy efficient and low radiation effect. Visible light communication which is one of the data communication methods is a form of communication that uses visible light systems for short range wireless communication. Visible light communication provides fast, reliable and economical communication at short distances. Many researchers think that the visible light communication systems may take the place of communications applications such as Bluetooth and wireless local area networks in the near future. Today, many visible light communication systems work directly with light emitting diode systems. Since light-emitting diodes do not emit infrared or ultraviolet light, they are considered to be healthier than other forms of communication in terms of human health. Visible light communication forms with light emitting diode systems, which are used in many interior applications, are now used in traffic. The fact that it provides both fast and healthy communication from vehicle to vehicle and from vehicle to station and it is more resistant to interference compared to the infrared and frequency modulation channels makes light-emitting diode systems more advantageous for traffic applications.
In this thesis, potential of the energy-efficient visible light communication systems was investigated at first and information about the light emitting diode technologies used in system designs and applied modulation types was provided. Speed and distance information between the vehicle and the station was transmitted by designing a visible light communication system from a vehicle to the station during the application phase. The generated system was implemented using Atmega 328 based ARDUINO Uno microprocessor card as the central control unit, BPW34 photoreceptor, light-emitting diode-photo-transmitter named as cold white, HC-SR04 ultrasonic module distance sensor and reflective sensor. Pulse width modulation was used with the aim of making signal information suitable for transmission in the output of the transmitter.