3,48 Mbps por una bombilla corriente: ingenieros japoneses hallan cómo descongestionar el espectro radioeléctrico usando la luz

Investigadores de la Universidad Politécnica de Tokio presentaron un sistema simple y de bajo costo de transmisión inalámbrica de datos, que utiliza diodos emisores de luz (LED). El desarrollo funciona de forma estable en el exterior incluso con luz solar intensa y puede servir de base para futuras soluciones en el ámbito de los sistemas inteligentes de transporte.

La tecnología se basa en la transmisión de datos mediante luz visible — este método se considera cada vez más como una alternativa a la radio, especialmente cuando ésta está saturada, sufre interferencias o enfrenta restricciones regulatorias. Los LED integrados en farolas y semáforos pueden emplearse no solo para iluminar, sino también para intercambiar información. Sin embargo, en la práctica estos sistemas suelen enfrentar problemas como la distorsión de los pulsos y la influencia de la luz ambiental.

La solución propuesta se basa en la aplicación de un nuevo esquema de codificación 8B13B, desarrollado específicamente para estas tareas. Está implementada en un dispositivo lógico programable (FPGA) conectado con el microordenador Raspberry Pi mediante la interfaz estándar SPI. Para el funcionamiento del sistema se emplean únicamente componentes disponibles en el mercado.

La codificación utiliza un formato de retorno a cero, mantiene el equilibrio entre unos y ceros, lo que elimina el parpadeo y garantiza una sincronización estable. El enfoque principal se centra en la detección del flanco de subida del pulso luminoso, lo que permite compensar variaciones en el ancho de los pulsos causadas por las características de respuesta de los LED. Esta configuración hace que la transmisión de datos sea resistente incluso con iluminación intensa, incluidos rayos solares directos de más de 90 000 lux.

En los experimentos el sistema mostró una transmisión de datos a velocidades de hasta 3,48 Mbit/s a una distancia de aproximadamente tres metros. Para aumentar la precisión del receptor, el equipo utilizó varios fotodiodos y un filtro óptico de banda estrecha que reduce la influencia de la iluminación de fondo.

El nuevo desarrollo puede utilizarse para la transmisión de señales de vídeo desde la infraestructura vial a vehículos — por ejemplo, desde intersecciones o desde «zonas muertas». Esto puede mejorar la seguridad vial, incluso durante la conducción autónoma. Además, la plataforma creada puede emplearse con fines educativos, integrando electrónica analógica, lógica digital y software en un mismo sistema.