Se llevó a cabo exitosamente la defensa de tesis de maestría titulada «Diseño e Implementación de un Sistema de Comunicación por Luz Visible (VLC) para Entornos Industriales con Interferencia Electromagnética», presentada en la Facultad de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Tecnológica de Panamá. El trabajo fue calificado con mención honorífica por el jurado evaluador, compuesto por tres profesores especialistas en telecomunicaciones y sistemas ópticos.
La tesis desarrolló un prototipo funcional de enlace de comunicación óptica utilizando LEDs blancos de iluminación comercial como transmisores y fotodiodos de silicio (PIN) como receptores. El sistema implementa modulación OFDM con técnica DCO (DC-biased Optical OFDM) sobre un canal óptico de línea de vista (LOS), alcanzando tasas de transmisión de hasta 48 Mbps a distancias de hasta 3 metros con una tasa de error de bit (BER) inferior a 10⁻⁶.
Este trabajo contribuye al desarrollo de alternativas de comunicación inalámbrica para entornos industriales donde las comunicaciones por radiofrecuencia son problemáticas debido a altos niveles de interferencia electromagnética.
Las comunicaciones por luz visible (VLC) han emergido como una tecnología complementaria a las redes Wi-Fi, especialmente en entornos donde la interferencia electromagnética (EMI) limita el uso de señales de radiofrecuencia. En industrias como la petroquímica, farmacéutica y aeronáutica, las restricciones de EMI hacen que las comunicaciones VLC sean una alternativa atractiva. El estándar IEEE 802.15.7 define las especificaciones para sistemas VLC, pero su implementación en entornos industriales reales aún presenta desafíos significativos relacionados con la interferencia de luz ambiente y la movilidad del receptor.
El sistema fue implementado utilizando una plataforma FPGA Xilinx Artix-7 para el procesamiento de señales en tiempo real. Se diseñó un transmisor con un arreglo de 16 LEDs Cree XLamp CXA2530 con driver de corriente de alto ancho de banda (20 MHz). El receptor emplea un fotodiodo Hamamatsu S6801 con amplificador de transimpedancia de bajo ruido. Se implementó un ecualizador adaptativo basado en el algoritmo LMS (Least Mean Squares) para compensar la distorsión no lineal del LED y la respuesta de frecuencia limitada del canal óptico.
El prototipo fue probado en el Laboratorio de Electrónica de Potencia de la UTP, bajo condiciones de iluminación industrial simulada (500-1000 lux de luz ambiente). Se demostró una tasa de transmisión sostenida de 36 Mbps con BER de 10⁻⁵ a 2 metros de distancia, cumpliendo con los requerimientos del estándar IEEE 802.15.7 para aplicaciones industriales. La tesis generó una publicación en IEEE Latin America Transactions y sentó las bases para un proyecto de investigación financiado sobre VLC-MIMO.
- IEEE Standard 802.15.7-2018. «IEEE Standard for Short-Range Optical Wireless Communications.»
- Karunatilaka, D., Zafar, F., Kalavally, V., & Parthiban, R. (2015). «LED based indoor visible light communications: State of the art.» IEEE Communications Surveys & Tutorials, 17(3), 1649-1678.
- Komine, T., & Nakagawa, M. (2004). «Fundamental analysis for visible-light communication system using LED lights.» IEEE Transactions on Consumer Electronics, 50(1), 100-107.